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Xilinx Developer Forum

FPGAs softwareprogrammierbar und KI-fähig

02. Oktober 2018, 18:00 Uhr   |  Gerhard Stelzer

FPGAs softwareprogrammierbar und KI-fähig
© Elektronik | G. Stelzer

Das Xilinx Developer Forum in San Jose

Im Frühjahr stellte Xilinx CEO Victor Penn das Konzept der »Adaptive Compute Acceleration Platform« (ACAP) vor. Auf dem Xilinx Developer Forum in San Jose kündigte er nun die ersten beiden ACAP-Familien unter der Bezeichnung Versal an und zeigte, was sie können. Und das ist beachtlich.

Nicht weniger als eine adaptierbare, intelligente Welt verspricht Xilinx mit der neuen programmierbaren Logikfamilie »Versal« zu bauen. Auf dem Xilinx Developer Forum in San Jose lüftete der kalifornische FPGA-Spezialist den Schleier und gab erste Einblicke in tatsächliche Produkte.
Die Versal ACAPs kombinieren skalare Prozessor-Engines, Adaptierbare Hardware-Engines und sogenannte Intelligent Engines mit fortschrittlichen Speicher- und Schnittstellentechnologien, um beliebige Anwendungen leistungsstark und heterogen zu beschleunigen. Eine wichtige Anforderung bei der Entwicklung von ACAP war, dass die Hard- und Software der Versal ACAPs von Softwareentwicklern, Datenspezialisten und Hardwareentwicklern programmiert und optimiert werden können. Dafür stehen eine Vielzahl von Tools, Software, Bibliotheken, IP, Middleware und Frameworks zur Verfügung, die Designabläufe nach Industriestandard gestatten.

Kirk Saban, Senior Director Product & Technisches Marketing bei Xilinx, stellte die neue Versal-Familie auf dem XDF in San Jose erstmals der Öffentlichkeit vor.
© Elektronik | G. Stelzer

Kirk Saban, Senior Director Product & Technisches Marketing bei Xilinx, stellte die neue Versal-Familie auf dem XDF in San Jose erstmals der Öffentlichkeit vor.

Basierend auf der 7-nm-FinFET-Prozesstechnologie von TSMC ist das Versal-Portfolio die erste Plattform, die Softwareprogrammierbarkeit mit domänenspezifischer Hardwarebeschleunigung und der notwendigen Anpassungsfähigkeit kombiniert, um mit dem heute typischen, rasanten Innovationstempo Schritt zu halten. Das Produktsortiment umfasst sechs Familien von ACAP-Bausteinen, die Skalierbarkeit und KI-Inferenz (Schlussfolgerungen) in eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Märkten tragen sollen, von der Cloud über Netzwerke und drahtlose Kommunikation bis hin zu Edge Computing und Endpunkten.
»Mit der Explosion von KI und Big Data und dem Untergang von Moore's Law hat die Branche einen kritischen Wendepunkt erreicht. Die Designzyklen von Silizium können mit dem Innovationstempo nicht mehr Schritt halten«, erklärte Peng. »Wir haben vier Jahre Entwicklung von Versal, der ersten ACAP der Branche gesteckt. Sie ist genau das, was die Industrie braucht, und zwar genau dann, wann sie es braucht.«
Die Versal-Roadmap sieht zunächst zwei Familienstränge vor: die »Prime Serie« und die »AI Core Serie«. Während die Prime Serie, die drei Familien Prime, Premium und HBM (High Bandwidth Memory) vorsieht, besteht die auf KI-Anwendungen optimierte AI Core Serie aus AI Core, AI Edge und AI RF. In der AI Core Serie wurde mit der AI Engine ein neuer Hardwareblock entwickelt und integriert. Er soll dem aufkommenden Bedarf an Low-Latency-KI-Inferenz für eine Vielzahl von Anwendungen entgegenkommen und unterstützt auch digitale Signalverarbeitungsaufgaben (DSP-Funktionen), wie sie für Mobilfunk- und Radar-Anwendungen typisch sind. Die AI Engines sind eng mit den Versal Adaptable Hardware Engines gekoppelt, um die gesamte Verarbeitung von Daten zu beschleunigen. Dies bedeutet, dass sich sowohl Hard- als auch Software abstimmen lassen, um maximale Leistung und Effizienz zu erzielen.
Als erste Vertreter der Versal-Generation von ACAP-Chips kommen die Versal Prime-Serie und die Versal KI Core Serie auf den Markt.

Erste ACAP-Implementierung von Xilinx

Die Versal ACAPs kombinieren skalare Prozessor-Engines, Adaptierbare Hardware-Engines und sogenannte Intelligent Engines mit fortschrittlichen Speicher- und Schnittstellentechnologien.
Das Konzept der Adaptiven Compute Acceleration Platform (ACAP) von Xilinx wurde nun in Form der neuen Versal-Familie erstmals in ein Produkt implementiert.
Eine wichtige Anforderung bei der Entwicklung von ACAP war, dass die Hard- und Software der Versal ACAPs von Softwareentwicklern, Datenspezialisten und Hardwareentwicklern programmiert und optimiert werden können. Dafür stehen eine Vielzahl von Tools

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2. Versal AI Core: 8-mal schneller als GPUs

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