Achronix的Speedcore™ Custom Blocks定制單元塊為資料加速系統再添動力

Achronix今日宣佈為其eFPGA IP解決方案推出Speedcore custom blocks定制單元塊。 Achronix Speedcore eFGPA嵌入式FPGA可加速資料密集的人工智慧(AI)/機器學習、5G移動通信、汽車先進駕駛員輔助系統(ADAS)、資料中心和網路應用; Speedcore custom blocks定制單元塊可以大幅度地提升性能、功耗和面積效率， 並支援以前在FPGA獨立晶片上無法實現的功能。 利用Speedcore custom blocks定制單元塊， 客戶可以獲得ASIC級的效率並同時保持FPGA的靈活性， 從而帶來了一種可以將功耗和面積降至最低、同時將資料流通量最大化的高效實現方式。

隨著新一波智慧資料密集型應用的興起， 基於傳統的CPU架構已經無法滿足這些新應用中計算需求的指數級增長，

推動了對全新的、異構的、帶有可程式設計硬體加速器的計算架構的需求。 Speedcore eFPGA提供了性能最高而成本最低的硬體加速， 而現在借助Speedcore custom blocks定制單元模組， 過去在獨立FPGA運算結構中運行緩慢且消耗大量資源的功能， 都可以面向最高性能和最小片芯面積這些目標進行優化。 從以下案例可以瞭解詳情：

· 通過為矩陣乘法運算優化數位訊號處理器(DSP)和存儲單元塊， 基於卷積神經網路(CNN)的YOLO目標識別演算法的晶片面積被縮減了超過40%。

· 如果用Speedcore custom blocks定制單元塊來實現， 需要並行比較器陣列的大型字串搜索功能的片芯面積可以縮減超過90%。

· 桶形移位元器(Barrel shifter)和二進位位元處理結構也可以在Speedcore custom blocks定制單元塊中完全實現， 從而在同樣的面積中實現更大的、更精妙的應用，

提升了可獲得的頻率。

· 一個運行在800MHz的400Gbps包處理資料通道的核心功能也可以用Speedcore custom blocks定制單元塊來實現， 其可程式設計邏輯管理分析和控制功能。 今天的FPGA獨立晶片不能為包處理應用提供這麼高的資料輸送量。

“業界領袖對Speedcore custom blocks定制單元塊及其可發揮的潛力倍感興奮， ”Achronix Semiconductor市場行銷副總裁Steve Mensor表示。 “目前與我們合作的公司都在打造下一代異構計算平臺和高頻寬通信系統， 他們正在構建高性能的硬體加速器， 可以隨著其計算演算法的演進而不斷調整。 現在， Achronix eFPGA IP產品在添加了Speedcore custom blocks定制單元塊以後， 就使其在擁有可程式設計性的同時還能夠擁有ASIC級的性能以及高片芯面積效率。 ”

Speedcore Custom Blocks定制單元塊的定義過程

Speedcore custom blocks定制單元塊由Achronix與其客戶共同定義， 這需要一個詳細的加速工作負載架構分析， 作為性能和/或面積瓶頸的重複性功能被評估為潛在目標， 有可能被硬化而進入Speedcore custom blocks定制單元塊。 隨後， Achronix將為客戶提供一個用於基準測試和評估的新版ACE設計工具， 它包含了帶有定制單元塊的、新的Speedcore eFPGA。 根據需求， 該過程可以被多次反覆運算， 為客戶的系統創建優化的解決方案。

ACE設計工具提供的支援

Achronix的ACE設計工具全面支援Speedcore custom blocks定制單元塊， 可以與記憶體和DSP單元塊相同的方式， 提供從設計捕獲到位元流生產和系統調試等功能。 Achronix為每個Speedcore custom blocks定制單元塊創建了一種獨有圖形化使用者介面(GUI)， 它可以管理所有的配置規則。 ACE擁有Speedcore custom blocks定制單元塊所有配置的完整的時序細節，

支持ACE去完成各種設計基於時序的佈局和佈線。 客戶可以用強大的版圖規劃器來優化設計， 並為所有的單元實例去制定局域或者定點的任務安排。 ACE還包括一個關鍵路徑分析工具， 它可以支援客戶去分析時序。 客戶還可以使用ACE強大的Snapshot嵌入式邏輯分析儀， 去創建複雜的觸發器並展示Speedcore內的即時信號。