當前(qián)的(de)尖端科技如(rú)人(rén)工智能(néng)(AI)和(hé)機(jī)器学習(machine learning)需要(yào)处理能(néng)力強(qiáng)大、速度(dù)相當快(kuài)的(de)芯片(piàn),除了(le)繪图(tú)处理器(GPU)之外(wài),現(xiàn)场可(kě)編程閘阵(zhèn)列(FPGA)也(yě)相當符合要(yào)求,但需要(yào)複雜的(de)專業技術(shù)輔助,英特(tè)爾(Intel)計(jì)劃(huà)讓FPGA變(biàn)得更(gèng)簡便,讓它(tā)们(men)加速打(dǎ)入(rù)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)服(fú)务器應(yìng)用(yòng)。
FPGA可(kě)以(yǐ)随着不(bù)同(tóng)的(de)任务被(bèi)重(zhòng)新改配置,长久以(yǐ)来(lái)被(bèi)電(diàn)信(xìn)設備、工業系(xì)統、汽車、军事(shì)和(hé)航太産業所(suǒ)使用(yòng)。但新式FPGA有(yǒu)大型的(de)閘阵(zhèn)列、存儲器區(qū)块(kuài),以(yǐ)及(jí)快(kuài)速的(de)I/O,适合更(gèng)廣泛的(de)應(yìng)用(yòng)。
微软(ruǎn)(Microsoft)服(fú)务器已經(jīng)使用(yòng)Altera的(de)FPGA来(lái)支援Bing搜尋、Cortana語(yǔ)音(yīn)辨識和(hé)自(zì)然語(yǔ)言翻譯等许多(duō)服(fú)务背後(hòu)的(de)神經(jīng)网(wǎng)路(lù),Azure也(yě)将采用(yòng)FPGA来(lái)進(jìn)行推論。此(cǐ)外(wài),百(bǎi)度(dù)正(zhèng)为(wèi)自(zì)己的(de)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)開(kāi)發(fà)FPGA,亞马遜(Amazon)的(de)AWS則使用(yòng)赛靈思(sī)(Xilinx)Virtex UltraScale+ FPGA。
FPGA优點(diǎn)之一(yī)是(shì)相當靈活,但这(zhè)也(yě)是(shì)最(zuì)大的(de)挑戰,需要(yào)動(dòng)用(yòng)大量(liàng)的(de)硬(yìng)件(jiàn)和(hé)软(ruǎn)件(jiàn)工程資源。英特(tè)爾則致(zhì)力于(yú)簡化(huà)FPGA,以(yǐ)便作为(wèi)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)的(de)服(fú)务器加速器之用(yòng),英特(tè)爾近(jìn)日(rì)为(wèi)采用(yòng)Xeon处理器的(de)服(fú)务器發(fà)布(bù)Programmable Acceleration Card(PAC)标(biāo)準,以(yǐ)及(jí)讓它(tā)们(men)可(kě)以(yǐ)簡單写程式的(de)软(ruǎn)件(jiàn)。此(cǐ)外(wài),英特(tè)爾同(tóng)时(shí)也(yě)與(yǔ)合作夥伴为(wèi)各(gè)種(zhǒng)應(yìng)用(yòng)打(dǎ)造各(gè)式各(gè)樣(yàng)的(de)功能(néng),包(bāo)括加密、壓縮和(hé)資料庫加速等。
PAC是(shì)标(biāo)準PCI Express Gen3擴充卡(kǎ),可(kě)以(yǐ)插入(rù)任何服(fú)务器內(nèi)。第(dì)一(yī)张(zhāng)卡(kǎ)結合Arria 10 GX,是(shì)由(yóu)台(tái)積電(diàn)20納米(mǐ)制程制造的(de)中(zhōng)階(jiē)FPGA,有(yǒu)8GB DDR4存儲器和(hé)128MB快(kuài)閃存儲器,目前(qián)仍在(zài)制作樣(yàng)本(běn)階(jiē)段(duàn),預定(dìng)2018年(nián)上(shàng)半出(chū)貨。英特(tè)爾表(biǎo)示未来(lái)也(yě)将提(tí)供采用(yòng)高(gāo)階(jiē)Stratix 10的(de)PAC,由(yóu)自(zì)家(jiā)廠(chǎng)房(fáng)14納米(mǐ)制造,但并未透露(lù)此(cǐ)版本(běn)何时(shí)開(kāi)始供應(yìng)。
除了(le)PAC之外(wài),英特(tè)爾也(yě)提(tí)供一(yī)款多(duō)芯片(piàn)封(fēng)裝(zhuāng)(MCP),內(nèi)含Skylake Xeon Scalable处理器和(hé)一(yī)个(gè)FPGA,此(cǐ)为(wèi)英特(tè)爾收(shōu)購Altera之後(hòu)一(yī)直(zhí)醞釀推出(chū)的(de)産品,預定(dìng)2018年(nián)下(xià)半正(zhèng)式推出(chū)。
基本(běn)上(shàng)这(zhè)與(yǔ)Altera和(hé)赛靈思(sī)采用(yòng)安(ān)谋(ARM)CPU的(de)SoC沒(méi)什麼(me)太大的(de)差异(yì),但x86处理器應(yìng)該会(huì)有(yǒu)較高(gāo)的(de)性(xìng)能(néng),英特(tè)爾可(kě)能(néng)利用(yòng)專利互連(lián)技術(shù)和(hé)現(xiàn)正(zhèng)開(kāi)發(fà)的(de)2.5D封(fēng)裝(zhuāng)技術(shù)。
虽然推出(chū)硬(yìng)件(jiàn)和(hé)软(ruǎn)件(jiàn)标(biāo)準不(bù)保證能(néng)达(dá)成(chéng)加速數據(jù)中(zhōng)心(xīn)处理的(de)任务,但至(zhì)少(shǎo)可(kě)讓FPGA有(yǒu)機(jī)会(huì)接觸到(dào)更(gèng)多(duō)的(de)使用(yòng)者(zhě),2018年(nián)前(qián),FPGA加速堆(duī)疊将会(huì)出(chū)現(xiàn)在(zài)英特(tè)爾、赛靈思(sī)、Xeon Scalable处理器、PCIe卡(kǎ)等独立芯片(piàn),或(huò)许会(huì)支援微软(ruǎn)Azure或(huò)AWS,或(huò)者(zhě)被(bèi)戴爾EMC(Dell EMC)服(fú)务器所(suǒ)采用(yòng)。
然而(ér),真(zhēn)正(zhèng)的(de)決勝負的(de)關(guān)鍵似乎是(shì)架構和(hé)快(kuài)速演進(jìn)的(de)演算软(ruǎn)件(jiàn),NVIDIA曾表(biǎo)示,过(guò)去(qù)10年(nián)来(lái)投注數10亿(yì)美元(yuán)開(kāi)發(fà)CUDA平台(tái),英特(tè)爾FPGA必須达(dá)到(dào)相同(tóng)的(de)密度(dù),才能(néng)從跨越少(shǎo)數大型雲(yún)端業者(zhě),抵达(dá)更(gèng)廣泛的(de)數據(jù)中(zhōng)心(xīn)市(shì)场。















