Xilinx（赛灵思）发布了其首款自适应计算加速平台(ACAPs)系列产品Versal Premium，包括AI Core核心系列、Versal Prime基础系列这两款新品，运用了 FPGA 设计的新理念。去年，Xilinx开始生产Prime和AI Core系列产品的出样品，这是该公司计划的六条产品线中的两条。今天，Xilinx公布了有关高端Premium系列产品的更多细节，不过它的出样品要等到2021年。

Xilinx设计了适用于空间和热力受限环境中的高带宽网络的Versal Premium系列。该公司声称，该公司声称，Premium系列的吞吐量是当前ACAPs的三倍，计算密度是其两倍。Xilinx表示，Versal Premium提供了相当于22 16nm FPGAs的网络逻辑密度。

去年，我们更详细地介绍了Xilinx的ACAP概念，但作为一个延续，Xilinx引入了这个术语，因为现代FPGA包含的可编程FPGA结构远远不止这些。Xilinx将其Versal计算引擎分为三类:标量引擎、适应性引擎和智能引擎。当然，还有大量的I/O硬件和接口(如DDR4和PCIe 4.0)，它们都是通过可编程的片上网络(NoC)连接的。这使得ACAPs可以适应不同范围的工作负载。

该芯片来自于TSMC的7nm工艺节点的模块化设计，采用双核ARM Cortex-A72应用处理器和用于标量操作的双核ARM Cortex-RF5实时处理器，以及配有同时支持CCIX和CXL协议的PCIe Gen5控制器。该芯片还可以使用DDR4控制器、112G PAM4收发器、600G以太网核心(最高可达5Tb/s)和400G加密引擎(最高可达1.6Tb/s)。Xilinx表示，加密引擎使Premium系列成为唯一支持 AES-GCM-256/128、 MACsec 和 IPsec 的400G 加密平台。

Premium系列还配备了Interlaken连接器，这是一种用于交换机和路由器的行业标准芯片间接口。轻量级协议跨连接器运行，支持不同的传输速率和宽度。

Xilinx将这些组件绑定到14000个DSP切片和340万个LUT上。总的来说，这种芯片有六种型号，多达740万个逻辑单元。Xilinx还具有其他特性，如PCIe、以太网、Interlaken和加密引擎特性，将堆栈分成两部分。

将这些特性结合在一起需要快速的片上网络(NOC)性能，而XIlinx的2.2 TB/s接口满足了这一要求。这个可编程的NOC支持多种链路宽度和速度、QoS级别和多个仲裁点。该接口据说以7pj/b的速度工作。

总的来说，Xilinx表示，以太网、Interlaken和Crypto核心的等效网络逻辑密度相当于22 16nm FPGAs。还有一个“集成式外壳”，允许 ACAP 在网络基础设施中使用零逻辑元素。

该软件也是ACAPs的重要组成部分。在底层Vivado的基础上，Xilinx还提供了一个带有加速器库的高级Vitis开发工具包，可以使用C、c++和Python进行编程，以满足软件开发人员的需求。第三，对于数据科学家来说，Xilinx 支持主要的 AI 框架，如 TensorFlow。

【性能】

Xilinx的Premium系列有一些重要的性能特性。据Xilinx称，ACAP有高达1Gb的紧耦合内存和123tb / s 的片上带宽，比英伟达（Nvidia）的Tesla V100几乎高10倍，后者的带宽为14TB/s。

结合它的异构引擎，Xilinx表示，这在多个工作负载下提供了突破性的性能:与V100和4.6x的对比检测性能相比，它的推断吞吐量提高了1.6x，而在异常检测方面比Cascade Lake提高了65倍。

【想法】

Versal Premium系列似乎比Xilinx 的16nm FPGAs的带宽高3倍，计算密度高2倍。它升级到了112G PAM4收发器、9Tbps带宽、5Tbps以太网吞吐量和1.6Tbps行速率加密(通过强化加密引擎)。它还具有PCIe 5.0、CCIX和CXL支持以及数百千兆以太网和Interlaken连接器。

这使得它成为Agilex I系列FPGAs的竞争对手，该系列也将在2021年支持PCIe 5.0、CXL和112G收发器。在计算和可编程逻辑密度方面，它可能比 Premium 系列低一级，因为它只有270万个逻辑元件。

这是因为Xilinx和英特尔采取了不同的方法。Xilinx正在用多种模具构建其Versal产品组合，而英特尔选择了一种基本模具，并通过多样化的芯片生态系统来扩展该系列产品。英特尔曾暗示，它正处于使用Foveros堆叠多个芯片的Agilex的“第二阶段”，但尚未就此发表任何声明。

Xilinx表示，Versal Premium系列将于2021年上半年向早期客户提供出样品。电子产品 全球采购很省钱