Intel veu expandir el seu paper per a la computació heterogènia fpgas

Una gran part de la discussió de processadors interessant ha versat sobre l'ús de diferents tipus de xips i nuclis, a diferència dels nuclis informàtics de propòsit general habituals en les CPU convencionals. Hem vist tot tipus de combinacions de xips diferents utilitzats per a tasques informàtiques particulars, incloses CPU, GPU, DSPs, ASICS personalitzats i matrius de porta programables de camp (FPG), i cada vegada veiem aplicacions que combinen aspectes de tot. aquestes, de vegades en un sistema i de vegades dins d’un sol xip.

Fins i tot Intel, que és el que va defensar nuclis de càlculs de propòsit general que es duplicaven en velocitat cada dos anys, ha entrat en acte amb la compra d’Altera, un dels principals fabricants de FPGA. Fa poc, vaig tenir l'oportunitat de parlar amb Dan McNamara, director general del Grup de solucions programables d'Intel (PSG), que abans es coneixia com Altera, que va fer una mica de llum sobre els plans d'Intel en aquest àmbit i va donar més detalls sobre els plans de connexió de l'empresa. diferents tipus de nuclis i diferents matrius units en paquets de xips d'alta velocitat.

"El món va heterogeni", va dir McNamara, assenyalant que ara hi ha una consciència comuna que no podeu resoldre tots els problemes amb nuclis d'ús general. Les ASIC personalitzades, com ara les unitats de processament de tensió de Google o les TPU, poden accelerar certs tipus de funcions molt més enllà dels CPUS tradicionals o de les GPU, però es triga molt a crear-se. En contraposició, va dir, els FPGA permeten un codi personalitzable que proporciona bona part dels avantatges de rendiment dels ASIC sense esperar dos anys al disseny i fabricació de xip. Un desenvolupador pot canviar algoritmes dins d’un FPGA immediatament, mentre que una CPU, GPU o xip personalitzat funciona de manera fixa.

McNamara també va dir que els FPGA són de baixa latència i poden ser altament paral·lels, amb diferents parts d’un xip treballant simultàniament en aplicacions com el processament d’imatges o la comunicació.

Intel ara envia l’Arria 10 FPGA, fabricat en el procés de 20 nm de TSMC i ofereix un paquet que combina un processador Xeon (Broadwell) i l’Arria 10. Això s’utilitza en aplicacions com ara la cerca i l’analítica a escala web. McNamara va dir que els FPGA podrien accelerar la cerca fins a deu vegades i va assenyalar que Microsoft ha estat públic sobre l'ús d'aquests FPGA per accelerar la cerca.

Una de les grans àrees de millora recentment ha estat la creació de paquets de xip més ràpids que poden combinar matrius de xip creats en diferents processos i potser de diferents fabricants. Aquests inclouen paquets que contenen una CPU i una FPGA, com la combinació Xeon / Arria; un FPGA amb diferents transceptors, com en l'Intel Stratix 10 FPGA; o fins i tot diferents parts d’una CPU completa, tal com va descriure Intel en els seus últims dies de tecnologia i fabricació.

Intel ha creat una nova tecnologia anomenada pont d’interconnexió multi-xip integrat (EMIB) per fer-ho, que va debutar a l’Stratix 10. A EMIB, el matriu principal es crea en el procés d’Intel de 14 nm i els transceptors en el procés de 16 nm de TSMC.

En general, McNamara va dir que diverses àrees avancen cap a l'adopció de més FPGA que utilitzin aquests envasos. Va parlar de llocs web d’escala hiper-escala, que veuen que la demanda canvia ràpidament i on una combinació FPGA / CPU pot funcionar bé en àrees com la cerca, l’analítica i la transmissió de vídeos, així com la transformació de la xarxa, on es produeixen tendències com ara la creació de xarxes definides per programari. i la virtualització de funcions de xarxa genera una necessitat de processament més de paquets. Altres àrees de focus inclouen aplicacions 5G i sense fils, conducció autònoma i aplicacions d’intel·ligència artificial (AI). A l'AI, McNamara va dir que els ASIC optimitzats i la potència bruta de l'ordinador poden ser els millors per a la formació (Intel ha comprat Nervana), però va dir que els FPGA sovint són els millors en inferència, a causa de la seva flexibilitat i baixa latència, i va assenyalar que ZTE utilitzava Arria 10s per mostren puntuacions de reconeixement d’imatges molt impressionants.

Personalment, tinc curiositat per veure si realment les futures CPU agafen diferents components i es barrejaran i es combinaran mitjançant EMIB o una tecnologia similar per canviar el que pensem com a xip de processador. M’ha intrigat la idea que els sistemes del futur poden utilitzar molts nuclis diferents: alguns programables (FPGA) i alguns fixos (una combinació d’ASIC personalitzats i CPU tradicionals i GPUs) per fer coses junts que milloren el que qualsevol. la tecnologia pot fer-ho pel seu compte.