sistemas de aceleración de datos de supercarga de bloques personalizados eFPGA

Hace mucho que me interesa la tecnología que sale de Achronix. Me interesaron por primera vez alrededor de 2004/2005 con su tejido FPGA asincrónico. Eventualmente, esto logró alcanzar velocidades equivalentes a una FPGA síncrona sincronizada a 2 GHz (si hubiera tal bestia), pero solo era aplicable a un número limitado de aplicaciones algorítmicas y de flujo de datos.

En 2013, Achronix lanzó una familia de FPGA independientes de alta densidad y alto rendimiento llamada Speedster, que se centraron en aplicaciones específicas. La cartera de productos de Achronix se amplió en 2016 con Speedcore, que es un FPGA integrado de alto rendimiento (eFPGA).

Los FPGA son ideales para acelerar la inteligencia artificial (AI) / aprendizaje automático (ML) con uso intensivo de datos, 5G inalámbrico, ADAS automotriz, centros de datos y aplicaciones de redes. Una solución es utilizar un FPGA independiente, como un Speedster, junto con un procesador independiente o un System-on-Chip (SoC). Sin embargo, se puede lograr un rendimiento mucho más alto, junto con un consumo de energía significativamente menor, incorporando la estructura FPGA central, la eFPGA, en el propio SoC.

En el caso de Speedcore, los desarrolladores de SoC tienen acceso a una biblioteca de bloques predefinidos para Logic, DSP, BRAM y LRAM.

Estos bloques se presentan en columnas. Además, los desarrolladores pueden especificar la "altura" deseada (número de bloques en una columna), el "ancho" (número de columnas) y la "mezcla" (tipos de columnas). Algunos proyectos pueden beneficiarse de más lógica y menos DSP, por ejemplo, mientras que otros pueden requerir más DSP y memoria.

Ahora, aquellos que viven en el lado del software del mundo están acostumbrados a perfilar su código para identificar cualquier función de cuello de botella, que luego ajustan para lograr el mayor rendimiento posible. Bueno, Achronix ahora ofrece la misma capacidad para aquellos de nosotros que pasamos el rato en el lado del hardware de la cerca.

Para aquellos desarrolladores que exigen el mayor rendimiento posible, Achronix ahora ofrece la capacidad de crear bloques personalizados Speedcore. Achronix define estos bloques personalizados en colaboración con sus clientes a través de un análisis detallado de la arquitectura de las cargas de trabajo de aceleración. Las funciones repetidas que son cuellos de botella de rendimiento y / o áreas proporcionan candidatos ideales para ser reforzados en bloques personalizados de Speedcore.

Como un ejemplo, considere una función de reconocimiento de objetos YOLO ("solo mira una vez") utilizada en un sistema avanzado de detección e identificación de objetos en tiempo real. En este caso, la creación e implementación de bloques personalizados Speedcore que optimizaban el DSP y los bloques de memoria para la multiplicación de matrices resultó en una reducción significativa del tamaño de la matriz.

Las herramientas de diseño Achronix ACE son totalmente compatibles con los bloques personalizados Speedcore, desde la captura del diseño hasta la generación de flujo de bits y la depuración del sistema, de la misma forma que las memorias y los bloques DSP. Achronix crea una GUI única para cada bloque personalizado de Speedcore que gestiona todas las reglas de configuración. ACE contiene detalles completos de sincronización para todas las configuraciones de los bloques personalizados Speedcore, lo que le permite completar el lugar y la ruta basados ​​en la sincronización para los diseños. Por último, pero ciertamente no menos importante, los desarrolladores también pueden utilizar el potente analizador lógico integrado SnapShot de ACE para crear activadores complejos y mostrar señales de tiempo de ejecución dentro de los dispositivos Speedcore.

Para obtener más información sobre los bloques personalizados Speedster, Speedcore y Speedcore, visite el sitio web de Achronix.