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
Większa przepustowość pamięci
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.
Niższa moc i optymalna wydajność/wat
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.
Konstrukcja i łatwość użytkowania
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.
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.
Większa przepustowość
Integracja SiP przy użyciu EMIB umożliwia najwyższą gęstość połączeń między FPGA a układem towarzyszącym. To rozwiązanie skutkuje połączeniem o dużej przepustowości między komponentami SiP.
Niższe zużycie energii
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.
Mniejszy rozmiar
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.
Większa funkcjonalność
SiP pomaga zmniejszyć złożoność routingu na poziomie PCB, ponieważ komponenty są już zintegrowane w pakiecie.
Mieszane węzły procesów
SiP zwiększa możliwość włączenia różnych geometrii układów i technologii krzemowych. Wynik netto to wysoce elastyczne, skalowalne rozwiązanie, które jest łatwe w obsłudze.
Szybszy czas wprowadzenia na rynek
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.
Konwencjonalny vs heterogeniczny SiP
Podejście konwencjonalne
- Przepustowość bezpośrednich połączeń pomiędzy układami scalonymi (chip-to-chip) jest ograniczona
- Pobór energii przez system jest zbyt wysoki
- Konstrukcja jest za duża
Podejście heterogeniczne SiP
- 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
Dodatkowe zasoby
Zobacz więcej materiałów związanych z urządzeniami Intel® FPGA, takich jak płyty deweloperskie, własność intelektualna, pomoc techniczna i nie tylko.
Centrum zasobów z zakresu szkoleń, dokumentacji, plików do pobrania, narzędzi i pomocy technicznej.
Rozpocznij pracę z naszymi układami FPGA i skróć czas wprowadzania produktów na rynek dzięki wykorzystaniu sprzętu i projektów sprawdzonych przez firmę Intel.
Skróć cykl projektowania dzięki szerokiej ofercie rdzeni IP i projektów referencyjnych sprawdzonych przez firmę Intel.
Sprawdź oprogramowanie Quartus Prime i pakiet narzędzi zwiększających produktywność, ułatwiające szybkie ukończenie projektów z zakresu sprzętu i oprogramowania.
Skontaktuj się z działem sprzedaży i naświetl swoje potrzeby związane z projektowaniem produktów i przyspieszeniem układów Intel® FPGA.
Odszyfruj numery części układów Intel® FPGA z uwzględnieniem znaczenia określonych prefiksów i kodów obudowy.
Już dziś skontaktuj się z autoryzowanym dystrybutorem Intel®.