2015年6月1日,,英特爾與Altera宣布,雙方已達成最終協(xié)議,,根據(jù)該協(xié)議,英特爾將以167億美元的價格收購Altera,。這是FPGA行業(yè)的一個重要里程碑,,因為Xilinx和Altera是主要的FPGA供應商。
在AMD正式宣布收購Xilinx之后,,F(xiàn)PGA界對FPGA的未來充滿了擔憂,。
收購Xilinx的主要目標是打造業(yè)界領先的高性能計算公司,根據(jù)AMD的說法,,“在Xilinx已確立領先地位的各個成長型市場上,,大幅擴大AMD產品組合和客戶集的廣度”。但Xilinx目前領先的主要市場是什么,?
Alveo,,VERSAL和Vitis AI
Xilinx 3年前發(fā)布了一個功能強大的FPGA平臺,名為Alveo,。Alveo是Xilinx最初開發(fā)的第一塊FPGA板,,用作與GPU競爭的加速卡。在此之前,,Xilinx主要開發(fā)FPGA芯片,,并且依賴其他供應商來提供FPGA卡。隨著Alveo卡(以及最近的Versal)的出現(xiàn),,Xilinx希望以其品牌名稱提供功能強大的平臺用作加速卡,。賽靈思圍繞Alveo平臺快速開發(fā)了一個令人印象深刻的生態(tài)系統(tǒng),其中包括多家利用Alveo卡的強大功能來加速機器學習,,深度神經網絡,,數(shù)據(jù)庫,,自然語言處理,基因組學和定量金融等領域的應用的公司,。
賽靈思還提供了集成的EDA工具(先是SDAccel,,然后是Vitis),該工具允許使用OpenCL和C / C ++等高級編程語言對FPGA進行編程,,而無需使用VHDL或Verilog,。這些工具使軟件開發(fā)人員無需具備FPGA的經驗知識即可開發(fā)自己的加速器(盡管需要對FPGA技術有深入的了解,才能使用OpenCL開發(fā)高效的硬件加速器),。
NVIDIA,,ARM和Mellanox
大約一個月前,Nvidia宣布有意以400億美元的價格收購ARM,,“創(chuàng)建AI時代的世界頂級計算公司”,。收購的原因之一是幫助Nvidia開發(fā)數(shù)據(jù)處理單元(DPU),該單元包括:
軟件可編程的多核CPU(又名ARM)
高性能網絡接口(aka SmartNIC)(aka Mellanox)
豐富的靈活和可編程加速引擎集(又名Nvidia GPU)
因此,,在從AMD收購Xilinx之后,,F(xiàn)PGA的未來將是什么。
英特爾擁有豐富的硬件加速器產品組合,,包括功能強大的至強處理器,,GPU,F(xiàn)PGA和用于深度學習的ASIC,。那么FPGA針對英特爾的主要市場是什么,?在一份英特爾演講中,英特爾提出旨在在3個特定市場中利用FPGA:
自然語言處理(BERT)
欺詐檢測(LSTM)
智能城市(推理)
因此,,似乎英特爾主要致力于低延遲至關重要的應用,,與其他平臺相比,F(xiàn)PGA可以提供更低的延遲,。但是,,仍然有待觀察這些針對深度學習應用的FPGA與ASIC深度學習平臺(例如基于Habana Labs的平臺)的區(qū)別。英特爾以20億美元的價格收購了Habana Labs,,以提供其高性能深度學習推理和培訓技術,。
FPGA的未來
在進行了相關的收購之后,,我認為每個人都清楚,,我們正邁入異構數(shù)據(jù)處理平臺的時代,其中計算平臺將包括 SmartNIC,,多核處理器和硬件加速器 ,,用戶將不得不選擇完整的解決方案而不是混合使用和匹配。英特爾,,AMD和Nvidia將提供具有自己專有的加速器和SmartNIC的完整計算平臺,。
好處可能是更易于部署和更好的集成,但是選擇每個領域中最好的選項將不再可行,或者至少會更具挑戰(zhàn)性(例如,,從Xilinx選擇FPGA,,從Intel Xeon處理器選擇和從Nvidia獲得GPU。),。
例如,,對于英特爾和AMD而言,很難在深度學習領域推廣FPGA,,而其他平臺將以自己的品牌名稱提供,。也許FPGA將主要用于其生硬的市場(網絡和電信,如vRAN和5G),,而其他平臺(GPU,,ASIC)將被推廣用于深度學習。
FPGA的主要優(yōu)點是可編程性,,以支持量身定制的架構,。這意味著它們可以更快地適應新算法或應用程序。這種競爭優(yōu)勢至關重要,,特別是在深度學習領域,,其中由機器學習工程師和數(shù)據(jù)科學家開發(fā)新模型。FPGA可以使用新的量身定制的模型/算法進行編程,,與其他平臺相比,,可以提供更好的性能。尤其是在需要比特級處理的應用中,,例如數(shù)據(jù)包處理,,基因組學和比特幣挖掘,F(xiàn)PGA表現(xiàn)出比其他平臺更好的性能,。在深度學習應用中,,F(xiàn)PGA可以提供更低的延遲和更高的性能,尤其是在使用更少的位數(shù)時,。(例如Xilinx FINN),。
無論如何,為了使FPGA成為加速器平臺具有吸引力,,我們還需要提供所需的框架,,以允許 輕松,可擴展的FPGA部署,。這就是為什么需要與供應商無關的框架的原因,,該框架允許像GPU或CPU一樣容易地部署FPGA。
在嵌入式系統(tǒng)領域,,F(xiàn)PGA仍然可以占上風,。Xilinx和Intel均提供具有ARM內核的基于SoC的FPGA,,廣泛用于嵌入式應用。Nvidia表示,,仍將允許第三方使用ARM內核,,因此Xilinx和Intel將繼續(xù)在基于SoC的FPGA中使用ARM(直到他們切換到RISC-V處理器為止)。
FPGA社區(qū)很大,,并且還在不斷增長,。像FCCM,F(xiàn)PGA和FPL這樣的幾次會議表明,,有一個龐大的社區(qū)支持并促進了FPGA的使用,。但是,F(xiàn)PGA是否將繼續(xù)用作通用加速器,,或者其應用在網絡和電信應用中的局限性還有待觀察,。