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作者：Achronix 在眾多行業的數字化轉型過程中，基于硬件的數據處理加速是構建高性能、高效率智能系統的關鍵之處，因而市場上出現了諸如FPGA、GPU和xPU等許多通用或者面向特定應用（如NPU）的硬件加速器。盡管它們的性能和效率都高于通用處理器，但是開發人員還是一直在為各種新興應用尋找可重構的但性能又如ASIC一樣的硬件加速器，同時還可以最大限度重用其開發成果。 高性能FPGA成為了諸多智能化應用的首選硬件加速器，相對于目前大熱的GPU來進行數據加速，采用FPGA的實現方式通常可以帶來更低的延遲和更高的能效；同時，當新的需求、應用、協議和安全威脅出現時，FPGA能夠更新算法和協議處理，從而使它們成為網絡加速的理想基礎平臺；尤其是具有獨立內部寬帶連接的片上網絡（NOC）和高速外部接口（單通道112Gbps）的新一代FPGA器件，足以應付和處理巨大的數據流量。 但是從諸如大模型、新一代通信、智能駕駛、自動駕駛和金融科技等近年來不斷快速成長的新興市場來看，企業投入了巨大成本和大量時間去做FPGA開發，僅靠FPGA器件這樣的可編程硬件是不能全面應對市場和生態的發展演變的。 這是因為他們的企業數據中心或者邊緣計算解決方案在不同的發展階段，對硬件的產品形態和成本的要求是不一樣的，他們需要盡可能不改動已有的FPGA開發成果并找到合理硬件形態來適配應用的規模和使用量。 在不久前發布的新版白皮書《軟件定義的硬件提供打開高性能數據加速大門的鑰匙（WP019）》中，就揭示了一種全新的可編程硬件應用模式，可以為用戶帶來巨大的方便性和經濟性。 例如，在研發的初期可更快更方便地采用符合PCIe等標準接口的加速卡來啟動項目和小規模量產；而在全面量產時則可以選擇獨立FPGA芯片來打造系統產品；如果應用規模進一步上升，還可以選擇嵌入式FPGA（eFPGA） IP產品來定制SoC或者ASIC。 作為一家長期提供硬件加速卡產品的供應商，在從云加速的高性能計算到相關設備的多樣化市場中，BittWare是唯一一家可與多家主流FPGA芯片供應商合作的重要批量化供應商，在基于FPGA的PCIe板卡設計方面積累了豐富的經驗，能夠滿足企業客戶的質量認證、驗證、產品生命周期管理和支持需求，這些客戶希望為關鍵任務型應用去大規模部署FPGA加速器。 BittWare與Achronix緊密合作開發了最新一代的基于Achronix的FPGA芯片的PCIe加速卡。Achronix是唯一一家能夠同時提供獨立FPGA芯片和嵌入式eFPGA IP的FPGA技術供應商，在雙方合作開發了PCIe加速卡以后，用戶的開發成果可以得到更廣泛的應用，而且對硬件形態的選擇則更加靈活和經濟。 這款VectorPath S7t-VG6加速卡使用了Achronix采用7nm工藝打造的、結合了很多功能的Speedster®7t FPGA芯片，不僅可以在內部提供高吞吐量數據加速，而且還支持從機器學習到先進儀器等系統所需的高度分布式、網絡化的架構。 VectorPath S7t-VG6中使用的Speedster7t FPGA直接支持分布式架構，標志著傳統FPGA架構的重大轉變，使面向軟件的開發人員更容易構建定制處理單元。這種創新的新架構與傳統FPGA形成鮮明對比，這非常適合今天數據通量巨大的智能化應用，而傳統FPGA的設計并不注重數據加速。 與傳統的FPGA架構相比，Speedster7t FPGA芯片的一個關鍵差異化點在于它包括一個創新的二維片上網絡（2D NoC），可以在邏輯陣列內的處理單元與各種片上高速接口和存儲器端口之間傳輸數據。Speedster7t NoC不再需要設計CDC和交換功能來將加速器連接到高速數據或內存端口。通過簡單地將這些功能連接到NoC，就消除了連接方面的難題，從而簡化了設計，減少了FPGA資源的消耗，提高了性能并簡化了時序收斂。 考慮到用戶需要在多種多樣的應用中尋求數據加速功能，BittWare和Achronix已經創建了一種高度靈活的引擎，無論它們是被單獨使用，還是作為大型異構處理陣列中的一部分，都可以被輕松部署。作為該加速卡的核心芯片，Speedster7t FPGA為開發人員提供了構建高吞吐量應用的能力，這些應用可以充分利用可編程邏輯、PCIe Gen5以及高達400 Gbps的以太網連接。 BittWare的軟件和支持保證了這些開發人員在插入加速卡后，就可以立即開始工作，即可支持應用的開發和量產。同時，由于這些加速卡上FPGA和Speedster7t FPGA及Speedcore eFPGA IP皆使用同一開發工具，隨著應用的變化和市場發展，這些硬件組合可以最大限度地延長其生命周期，并為最終應用的商業化提供了更多的選擇。 完整內容，請點擊“閱讀原文”或者復制一下鏈接下載和閱讀《白皮書：軟件定義的硬件提供打開高性能數據加速大門的鑰匙（WP019）》。或者發郵件到：Dawson.Guo@achronix.com，以預約進一步的技術與解決方案交流。 |
