对话英特尔FPGA高管:中国本土FPGA创新活跃,英特尔聚焦三大战略重点

芯东西(公众号:aichip001)
作者 |  ZeR0
编辑 |  漠影

芯东西11月25日报道,上周,2022英特尔FPGA中国技术周在线上开幕,英特尔披露了其XPU战略中的一个重要异构算力产品——FPGA(现场可编辑逻辑门阵列)的产品路线图,包括最新推出的基于Intel 7制程工艺的Agilex D系列以及代号为Sundance Mesa的FPGA的相关细节。

因结构动态可重构,FPGA的一大特点是硬件设计灵活,尤其适用于应用场景及需求变化迅速的工作负载。2020~2021年,FPGA市场规模的年复合增长率达16%,预计未来5年持续保持良好的增长势头,2027年有望增至逾130亿美元。

对话英特尔FPGA高管:中国本土FPGA创新活跃,英特尔聚焦三大战略重点

技术周期间,芯东西等媒体与英特尔数据中心与人工智能集团副总裁兼可编程解决方案事业部产品营销总经理Deepali Trehan、英特尔可编程方案事业部中国总经理叶唯琛就英特尔FPGA最新业务情况、长期发展策略、如何助力中国产业伙伴创新FPGA应用等话题进行线上交流。

据Deepali Trehan透露,英特尔将持续应用Arm核作为FPGA的片上系统(SoC),未来会根据市场需求评估是否采用RISC-V的IP核。

一、解读三大战略重点,披露最新FPGA产品路线图

据英特尔数据中心与人工智能集团副总裁兼可编程解决方案事业部产品营销总经理Deepali Trehan分享,英特尔可编程解决方案事业部(PSG)有三大战略重点:供应链、产品领先性、一流的用户体验

目前Agilex的性能功耗比已在市场上得到正面反馈,供应链层面亦加大投资来提高产能、实现更稳定的供应。英特尔还通过优化EDA等软件工具来缩短用户开发时间,使用户能够更方便地完成FPGA设计创新。

作为一家半导体IDM厂商,英特尔的Stratix和Agilex FPGA均由英特尔自家工厂制造,在供应方面更加弹性可控,同时英特尔FPGA团队始终与在封装团队紧密合作,致力于推出基于最新封装的产品。近期英特尔推出多款全新FPGA,包括Agilex D系列、Sundance Mesa,以及支持CXLPCIe 5.0Agilex FPGA

对话英特尔FPGA高管:中国本土FPGA创新活跃,英特尔聚焦三大战略重点

当前,英特尔正通过英特尔Quartus Prime Pro平台提供全系新品的使用权限,以鼓励工程师社群免费试用这些新品。英特尔Quartus Prime Software将支持Agilex D系列和Sundance Mesa产品,两款产品都计划在2023年下半年上市,2024年上半年投产

英特尔Agilex D系列和全新Agilex FPGA(代号Sundance Mesa)均采用Intel 7制程工艺和第二代英特尔Hyperflex FPGA架构,整合了引入AI张量模块的增强型数字信号处理(DSP)功能模块,可以更好支持AI/图像/视频处理以及可执行复数计算的DSP密集型应用。

其中,英特尔Agilex D系列将高端Agilex FPGA产品扩展至到中端FPGA应用,具备比现有7nm FPGA高2倍的逻辑性能,相较当前Agilex F/I/M系列外形规格更小、功率及密度更低。Agilex D系列的颗粒密度大小是从100K-644K,封装尺寸最小可达23mm²,最高支持28Gbps收发器速度,支持PCIe 4.0、25GbE以太网以及SDI、DP、HDMI、MIPI、TSN等多种视频接口协议。

与Agilex D系列相比,面向边缘和嵌入式应用市场优化的Sundance Mesa具有更低功耗、更小外形规格和逻辑密度等优势,旨在提供高能效的性能。Sundance Mesa尺寸最小达15mm²,颗粒密度大小可从50K到600+K,并提供超过15年的产品生命周期,能够很好支持工业4.0、视频视觉处理及通信方面的一些工作负载。

基于Intel 7制程工艺和Chiplet设计、支持Compute Express Link(CXL)和PCIe 5.0的英特尔Agilex FPGA,能够支持最严苛的处理器工作负载的带宽需求,首批设备正在出货给早期客户。英特尔已计划在未来Agilex中支持CXL 2.0。

对话英特尔FPGA高管:中国本土FPGA创新活跃,英特尔聚焦三大战略重点

二、重心移向中端应用,帮用户缩短开发时间

“归根结底,我们要做的是帮助用户缩短开发时间。”Deepali Trehan说,FPGA在英特尔XPU战略中扮演着重要角色,正与英特尔负责CPU、GPU的各团队密切合作,为客户提供一个可用性较强的、完整的解决方案。

她相信在当前的许多技术产品创新中,如6G、AI等,FPGA均可起到举足轻重的作用。以视频为例,随着从4K演进到8K,视频应用都需要越来越多的处理能力和算力,英特尔新一代至强处理器Sapphire Rapids亦需要更大的带宽进行加速。在她看来,当前FPGA在边缘领域优势明显,未来五至十年ASIC(专用集成电路)会得到更多部署及应用。

作为英特尔XPU战略中的重要异构算力产品之一,FPGA能提供敏捷、灵活、可编程的算力服务,现已广泛应用在5G无线网络、核心网,云端和边缘数据中心等领域。

在新型数据中心的建设中,英特尔FPGA以可编程的方式在算力卸载、存储池化以及内存池化方向展现了核心价值,在保持基础设施高性能、高利用率的同时,透过虚拟化,实现了更灵活地资源调配,充分释放了云数据中心算力。

Deepali Trehan透露道,尽管前几年英特尔推出的FPGA产品更侧重高端应用市场,但随着英特尔Agilex D系列和Sundance Mesa的推出,英特尔将更多目光放在中端应用市场。

需求在时刻变化中。正如几年前,AI工作负载可能是会被归于“高端”分类,如今AI正被广泛应用于边缘和嵌入市场,则更像是“中端”需求。她认为,高端和中端之间的区分将趋于模糊,有些高端FPGA会扩展至到中端应用,有些低端应用又对产品有较高需求。因此英特尔需打造具备更低功率和密度的产品。

三、中国本土FPGA创新活跃,多举措填补国内人才空缺

聚焦到中国市场,英特尔可编程方案事业部中国总经理叶唯琛在接受采访时分享道,目前FPGA市场需求旺盛,中国本土创新非常活跃,工业领域正在进行产业升级,数据中心领域亦是方兴未艾,无线和有线通信应用对FPGA的需求都大大增加。据他观察,中国FPGA市场在今后若干年里至少呈两位数增长。

除了持续推动FPGA在产品侧的创新,英特尔在中国亦通过构建强大的产业应用生态和加速人才培养。值得注意的是,英特尔FPGA中国创新中心是英特尔全球最大、亚洲唯一的FPGA创新中心,自创立之初便聚焦FPGA技术与生态。

英特尔FPGA中国创新中心位于重庆科学城,除了有研发中心之外,还有一个英特尔全球最先进的FPGA云加速中心,部署有英特尔Agilex FPGA和英特尔Stratix 10 NX FPGA产品。

FPGA云加速中心对外提供免费的云加速服务,同时配有专业技术人员提供相关技术辅导,已陆续服务了上百家创新企业和行业用户,包括众多大型互联网公司、国内院校及研究所、初创公司及新兴的网络独角兽公司。

同时,英特尔FPGA中国创新中心也承担有人才培养的重任。英特尔FPGA中国创新中心总经理张瑞在其演讲中谈道,国内FPGA人才仍很稀缺,现阶段中国FPGA人才只有美国的1/10

为了加大在中国的FPGA人才培育,英特尔FPGA中国创新中心通过编撰定制化书籍、提供专业化工具和高质量培训等举措,打造完善的专业FPGA人才培育体系,并通过助力产业峰会及诸多专业领域比赛,进一步提升人才实践技能,帮助构建本土的产业生态。

这几年,创新中心推出的专业书籍已超12本,其中3本入围国家“十三五”规划教材。在企业定制化培训及FPGA工程师脱产培训上,英特尔FPGA中国创新中心亦提供有系统化的培训服务。英特尔FPGA中国创新中心已成功举办两次人才推送会,均达到了100%的签约率。为加速实践应用落地,创新中心还拓展与高校和产业的双方合作,将产学研紧密联合,形成技术创新上、中、下游的对接与耦合。

叶唯琛说,英特尔希望能够将各产业链聚集在一起,在不同领域与产业生态伙伴协同,降低FPGA准入门槛,大大缩短从进入到最后应用的时间。

结语:协同本土创新,强化中国生态

英特尔从1985年进入中国,是最早进入中国的跨国公司之一。去年英特尔中国进行组织架构及战略升级,从Intel in China走向Intel with China,以更大的本地授权,为中国量身定制产品和服务,从而更好地为中国本地产业伙伴提供支持。FPGA系列产品便是英特尔与中国创新及产业融合的典例之一。

纵观业界,云计算、企业、网络、边缘、嵌入式等领域的新兴应用趋势不断涌现,对FPGA产生持续且更加细分的需求。除了基于技术创新推出拥有更大带宽、更小尺寸、更低密度和功率的FPGA产品外,英特尔通过与中国生态产业伙伴共同深入解析如何创新FPGA应用,来灵活应对工业、网络通信、消费电子、数据中心、自动驾驶等广泛应用领域的具体需求。