FPGA Intel® Stratix® 10 MX

Układ FPGA Intel® Stratix® 10 MX to niezbędny wielofunkcyjny akcelerator dla systemów obliczeniowych dużej skali (HPC), centrum danych, wirtualnych funkcji sieciowych (NFV) i aplikacji transmisyjnych. Urządzenia te łączą programowalność i elastyczność układów FPGA i FPGA SoC Intel® Stratix® 10 z pamięcią 3D High Bandwidth memory 2 (HBM2). Architektura FPGA Intel® Hyperflex™ aktywuje wysokowydajną strukturę rdzeni, która może efektywnie wykorzystać przepustowość płytki pamięci w pakiecie. Płytka pamięci DRAM jest fizycznie podłączona do układu FPGA przy użyciu technologii Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB).

Zobacz też: Oprogramowanie do projektowania układów FPGA, Sklep z projektami, Pliki do pobrania, Społeczność oraz Wsparcie

FPGA Intel® Stratix® 10 MX

Cechy i zalety

Wyświetl wszystkie cechy

Urządzenia Intel® Stratix® 10 MX zapewniają 10 razy większą przepustowość w porównaniu z obecnymi rozwiązaniami pamięci zewnętrznej, takimi jak DDR4 SDRAM. Tradycyjne moduły DIMM DDR4 zapewniają przepustowość ok 21 GB/s, podczas gdy 1 płytka HBM2 zapewnia nawet 256 GB/s. Urządzenia Intel® Stratix® 10 MX integrują nawet dwa urządzenia HBM2 w jednym pakiecie, umożliwiając maksymalną przepustowość pamięci do 512 GB/s.

Urządzenia Intel® Stratix® 10 MX integrują pamięć HBM2 obok struktury rdzenia. Połączenie między strukturą rdzenia a pamięcią jest znacznie krótsze, co zmniejsza ilość mocy tradycyjnie zużywanej na prowadzenie długich ścieżek PCB. Ścieżki są niezakończone i występuje zmniejszone obciążenie pojemnościowe, co powoduje mniejsze zużycie prądu we/wy. Wynik netto to niższa moc systemu i optymalna wydajność na wat.

Pakiet Intel® Stratix® 10 MX integruje komponenty pamięci, zmniejszając złożoność projektu PCB. Ta implementacja umożliwia mniejszą konstrukcję i prosty model użytkowania, co zapewnia wysoce elastyczne, łatwe w użyciu i skalowalne rozwiązanie. Jednym z przykładów tej funkcji jest wbudowana pamięć SRAM (eSRAM), która uzupełnia istniejącą pamięć blokową RAM o większą przepustowość, 11,25-razy bardziej zagregowaną (odczyt i zapis) przepustowość i 2,6 razy niższą moc w porównaniu z zewnętrzną pamięcią QDR IV-1061. Ulepszony interfejs SRAM jest idealny do aplikacji wymagających najwyższych poziomów szybkości transakcji losowych (RTR), co pomaga zastąpić lub zminimalizować zapotrzebowanie na zewnętrzne QDR, i zerowego zużycia we/wy EMIF.

Pokaż więcej Pokaż mniej

Heterogeniczny system w pakiecie (SiP)

Heterogeniczne produkty w technologii system w pakiecie (SiP) to wysoce zintegrowane półprzewodniki, które łączą układy FPGA z różnymi zaawansowanymi podzespołami, a wszystko to w jednym pakiecie. Podstawą produktów SiP firmy Intel jest monolityczny układ FPGA, który zapewnia użytkownikom możliwość dostosowania i zróżnicowania systemu końcowego w celu spełnienia wymagań systemowych. Produkty SiP oparte na układach FPGA są przeznaczone do platform nowej generacji, które coraz częściej wymagają większej przepustowości, większej elastyczności i większej funkcjonalności, przy jednoczesnym obniżeniu profili zasilania i wymagań dotyczących rozmiaru.

Podejście SiP oparte na układach FPGA zapewnia wiele korzyści na poziomie systemu w porównaniu z konwencjonalnymi schematami integracji.

Integracja SiP przy użyciu EMIB umożliwia najwyższą gęstość połączeń między FPGA a układem towarzyszącym. To rozwiązanie skutkuje połączeniem o dużej przepustowości między komponentami SiP.

Układ towarzyszący (taki jak pamięć) jest umieszczany możliwie jak najbliżej układu FPGA. Ścieżki połączeń między FPGA a układem towarzyszącym są więc bardzo krótkie i nie potrzeba tak dużej mocy do ich prowadzenia, co skutkuje ogólnie niższym zużyciem energii i optymalną wydajnością/wat.

Możliwość heterogenicznej integracji komponentów w jednym pakiecie przekłada się na mniejsze konstrukcje. Klienci oszczędzają cenną przestrzeń na płycie, zmniejszają liczbę warstw płyty i ogólne koszty materiałów.

SiP pomaga zmniejszyć złożoność routingu na poziomie PCB, ponieważ komponenty są już zintegrowane w pakiecie.

SiP zwiększa możliwość włączenia różnych geometrii układów i technologii krzemowych. Wynik netto to wysoce elastyczne, skalowalne rozwiązanie, które jest łatwe w obsłudze.

SiP umożliwia skrócenie czasu wprowadzenia na rynek poprzez integrację już sprawdzonej technologii i ponowne wykorzystanie popularnych urządzeń lub płytek w różnych wariantach produktów. Ta implementacja oszczędza cenny czas i zasoby, przyspieszając czas wprowadzenia na rynek.

Pokaż więcej Pokaż mniej

Konwencjonalny vs heterogeniczny SiP

Przepustowość bezpośrednich połączeń pomiędzy układami scalonymi (chip-to-chip) jest ograniczona
Pobór energii przez system jest zbyt wysoki
Konstrukcja jest za duża

Wyższa przepustowość
Niższe zasilanie
Mniejsza konstrukcja
Zwiększona funkcjonalność
Możliwość mieszania węzłów procesowych

Integracja na poziomie układu scalonego przy użyciu EMIB

Innowacyjna technologia pakowania Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB), opracowana przez Intel, umożliwia efektywną integrację w opakowaniu krytycznych dla systemu podzespołów, takich jak układy analogowe, pamięci, ASIC, CPU itp. EMIB oferuje prostszy przepływ produkcyjny w porównaniu z innymi technologiami integracji w pakiecie. EMIB eliminuje wykorzystanie przelotek krzemowych (TSV) i specjalistycznych interposerów. Rezultatem są wysoce zintegrowane produkty w technologii system-in-package, które zapewniają wyższą wydajność, mniejszą złożoność oraz doskonałą integralność sygnału i zasilania. Dodatkowe informacje o technologii EMIB firmy Intel można znaleźć na stronie Intel Custom Foundry pod adresem http://www.intel.com/content/www/us/en/foundry/emib.html

Pamięć

Układ FPGA z bliską pamięcią w pakiecie

Rozwiązania bliskiej pamięci firmy Intel integrują pamięć DRAM o wysokiej gęstości blisko układu FPGA w tym samym pakiecie. W tej konfiguracji pamięć w pakiecie jest dostępna znacznie szybciej, do 10 razy większa przepustowość w porównaniu z tradycyjną główną pamięcią. Konfiguracja blisko pamięci zmniejsza również moc systemu poprzez zmniejszenie liczby ścieżek pomiędzy FPGA a pamięcią, jednocześnie zmniejszając powierzchnię płyty.

Rozwiązania DRAM w technologii system-in-package (SiP) wykorzystują pamięć High Bandwidth memory 2 (HBM2), aby wyeliminować wąskie gardła przepustowości pamięci w systemach o wysokiej wydajności, które przetwarzają coraz większe ilości danych; w tym centrum danych, transmisja, sieci przewodowe i systemy obliczeniowe dużej skali.

HBM2 DRAM

Pamięć HBM2 DRAM to pamięć 3D, która układa pionowo wiele kości DRAM przy użyciu technologii TSV (through silicon via). W porównaniu z zewnętrznymi rozwiązaniami opartymi na DDR, pamięć HBM2 DRAM zapewnia wyższą przepustowość pamięci, niższą moc systemu i mniejszą konstrukcję, zapewniając w ten sposób najlepszą przepustowość/wat.

Urządzenia Intel® Stratix® 10 MX integrują płytki HBM2 wraz z wysokowydajną, monolityczną kością FPGA 14 nm, aby zapewnić ponad 10 razy większą przepustowość pamięci w porównaniu z zewnętrznymi rozwiązaniami DRAM.

Łącza do stron o podobnej tematyce

Technologia Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB) firmy Intel

Urządzenia Intel® Stratix® 10 MX rozwiązują problemy związane z przepustowością pamięci

Rozszerzanie możliwości platform nowej generacji dzięki technologii 3D SiP

Osiąganie najwyższych poziomów integracji

Pierwsze w branży heterogeniczne urządzenia SiP z HBM2 DRAM

Wirtualny spacer

Dodatkowe zasoby

Zobacz więcej materiałów związanych z urządzeniami Intel® FPGA, takich jak płyty deweloperskie, własność intelektualna, pomoc techniczna i nie tylko.