Achronix的Speedcore Custom Blocks推动FPGA技术创新

Achronix的Speedcore Custom Blocks推动FPGA技术
创新
王颖
【期刊名称】《中国电子商情·基础电子》
【年(卷),期】2017(000)011
【总页数】2页(P25-26)
【作者】王颖
【作者单位】
【正文语种】中文
随着大数据、物联网、人工智能、机器学习、5G移动通信、汽车先进驾驶员辅助系统、数据中心和网络等智能数据密集型应用的兴起，高性能计算对硬件加速器提出了更高的要求，而基于传统的CPU架构受制于功耗和芯片的大小，已经无法满足这些新应用中计算需求的指数级增长，这就推动了对全新的、异构的、带有可编程硬件加速器的计算架构的需求，嵌入式FPGA（eFPGA）数据加速成为最佳解决方案。

Achronix于一年前推出了可集成至SoC中的Speedcore eFPGA IP产品，并即刻开始向客户供货。

Speedcore是专为计算和网络加速应用而设计，它和Achronix的Speedster22i FPGA基于相同的高性能架构。

Speedcore eFPGA可以被嵌入到一款ASIC或者SoC之中，客户通过细化其所需的逻辑功能、RAM存储器和DSP资源，然后Achronix将配置Speedcore IP以满足其个性化的需求。

Speedcore查找表（LUT）、RAM单元、DSP64单元和定制单元块能够以灵活
的纵列方式组合在一起，为客户的应用创建最优化的可编程功能。

Speedcore eFPGA IP产品使用Achronix成熟的、经过验证的ACE软件设计工具。

日前，Achronix宣布为其eFPGA IP解决方案推出Speedcore custom blocks
定制单元块。

AchronixSpeedcoreeFGPA嵌入式FPGA可加速数据密集的人工智能（AI）/机器学习、5G移动通信、汽车先进驾驶员辅助系统（ADAS）、数据中心和网络应用；Speedcore custom blocks定制单元块可以大幅度地提升性能、
功耗和面积效率，并支持以前在FPGA独立芯片上无法实现的功能。

利用Speedcore custom blocks定制单元块，客户可以获得ASIC级的效率并同时保
持FPGA的灵活性，从而带来了一种可以将功耗和面积降至最低、同时将数据流
通量最大化的高效实现方式。

Achronix Semiconductor市场营销副总裁Steve Mensor表示：“Achronix的Speedcore Custom Blocks定制单元块是前所未有的全新的创新，它可以分布在整个eFPGA内部结构中，利用这项技术，我们可以大幅度提升SpeedcoreeFPGA的性能，并缩减了芯片面积和功耗，同时可与客户联合定义特
定功能性单元块，提供非常高的灵活度。

”
Speedcore eFPGA提供了性能最高而成本最低的硬件加速，而现在借助Speedcore custom blocks定制单元模块，过去在独立FPGA运算结构中运行缓慢且消耗大量资源的功能，都可以面向最高性能和最小片芯面积这些目标进行优化。

Speedcore单元块支持DSP和存储单元块，其中的逻辑资源是以列的形式排列，增加了灵活度。

那么，为什么Speedcore比标准 FPGA更高效？Steve Mensor
介绍，Speedcore首先删减了传统FPGA的可编程IO部分，这减少了大约50%
的芯片面积。

其次，传统FPGA的内核分为壳（Shell）和应用（Application）两部分，Shell包括IO及与电路板相关的逻辑电路，一旦确定应用是不需要改变的。

Application则是核心逻辑部分，是随着核心应用而改变的。

Speedcore删减了Shell部分，这就可以为FPGA减少44%的面积。

再加上Speedcore Custom Blocks定制单元块是由客户定义的功能单元块，包括在Speedcore的可编程结构之中，这就进一步将芯片面积缩减了75%。

这三项可以将芯片面积缩减6倍，同
时降低功耗，提高性能。

Speedcore custom blocks定制单元块由Achronix与其客户共同定义，这需要
一个详细的加速工作负载架构分析，作为性能和/或面积瓶颈的重复性功能被评估
为潜在目标，有可能被硬化而进入Speedcore custom blocks定制单元块。

随后，Achronix将为客户提供一个用于基准测试和评估的新版ACE设计工具，它包含了带有定制单元块的、新的Speedcore eFPGA。

根据需求，该过程可以被多次迭代，为客户的系统创建优化的解决方案。

Achronix的ACE设计工具全面支持Speedcore custom blocks定制单元块，可以与存储器和DSP单元块相同的方式，提供从设计捕获到比特流生产和系统调试
等功能。

Achronix为每个Speedcore custom blocks定制单元块创建了一种独
有图形化用户接口（GUI），它可以管理所有的配置规则。

ACE拥有Speedcore custom blocks定制单元块所有配置的完整的时序细节，支持ACE去完成各种设计基于时序的布局和布线。

客户可以用强大的版图规划器来优化设计，并为所有的单元实例去制定局域或者定点的任务安排。

ACE还包括一个关键路径分析工具，
它可以支持客户去分析时序。

客户还可以使用ACE强大的Snapshot嵌入式逻辑
分析仪，去创建复杂的触发器并展示Speedcore内的实时信号。

Steve Mensor最后表示：“Achronix在2017年实现了强劲的销售收入及业务
量增长，销售收入将超过一亿美元，Speedcore是Achronix增速最快的产品，Achronix的利润的50%来自Speedcore。

业界领袖对Speedcore custom blocks定制单元块及其可发挥的潜力倍感兴奋，目前与我们合作的公司都在打造
下一代异构计算平台和高带宽通信系统，他们正在构建高性能的硬件加速器，可以随着其计算算法的演进而不断调整。

现在，Achronix eFPGA IP产品在添加了Speedcore custom blocks定制单元块以后，就使其在拥有可编程性的同时还能够拥有ASIC级的性能以及高芯片面积效率。

”。