Adaptive Rechenplattform für Datenzentren und Netzwerke

EMBEDDED SYSTEMS FPGA-EDA

Unter dem Namen Versal HBM hat Xilinx eine Serie von sogenannten Adaptive Compute Acceleration Platforms (ACAP) entwickelt. Sie integrieren Speicher, Konnektivitäts-Funktionen und eine anpassbare Rechenleistung in einer Plattform.



In den Versal HBM ACAPs ist der HBM2e-DRAM integriert, der einen Durchsatz von 820 GB/s und eine Kapazität von 32GB bietet. Die Serie kann u.a. in Rechenzentren, kabelgebundenen Netzwerken, Test- und Messgeräten sowie in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden.

Die Bausteine basieren auf der Versal Premium-Serie des Herstellers und verfügen über energieoptimierte Netzwerk-Cores. Die Serie bietet 5,6 TB/s serielle Bandbreite mit 112-GB/s-PAM4-Transceivern, 2,4 TB/s skalierbare Ethernet-Bandbreite, 1,2 TB/s Line-Rate-Verschlüsselungsdurchsatz, 600 GB/s Interlaken-Konnektivität und 1,5 TB/s PCIe Gen5-Bandbreite mit integrierter DMA, die sowohl CCIX als auch CXL unterstützt.


Anpassbare Rechenleistung

Als adaptive heterogene Rechenplattform ist die Serie darauf ausgelegt, eine Vielzahl von Rechenlasten mit großen Datensätzen zu beschleunigen. Sie integriert flexible Engines für Hardware-Parallelität mit geringer Latenz, DSP-Engines für KI-Inferenz und Signalverarbeitung sowie skalare Engines für Embedded Computing, Plattformmanagement und sicheres Booten und Konfigurieren. Im Gegensatz zu Beschleunigern mit festen Funktionen kann die Versal-HBM-Serie die Hardware innerhalb von Millisekunden dynamisch rekonfigurieren und sich an weiterentwickelte Algorithmen und neu hinzukommende Protokolle anpassen.

Anwendungen in Rechenzentren sind z.B. Big-Data-Workloads wie Betrugserkennung, Empfehlungssysteme, Datenbankbeschleunigung, Datenanalyse, Finanzmodellierung und Deep-Learning-Inferenz für natürliche Sprachverarbeitung (NLP). Weiterhin bieten die ACAPs Netzwerkskalierbarkeit und Leistung für 800G-Router, Switches und Sicherheits-Appliances.


Tools

Unterstützung bietet die Vivado Design Suite für Hardware-Entwickler, die Vitis Unified Software-Plattform für Software-Entwickler und Vitis AI für Datenspezialisten mit domänenspezifischen Frameworks und Accelerator-Bibliotheken


Verfügbarkeit

Die Versal HBM-Serie baut auf der Produktreihe der 7-nm-Versal-Bausteine auf. Entwickler können mit dem Prototyping auf den Bausteinen und Evaluierungsboards der Versal Premium-Serie beginnen und dann auf die Versal HBM-Serie migrieren. Die Versal-HBM-Serie wird in der ersten Hälfte des Jahres 2022 mit der Bemusterung anlaufen. Die Dokumentation ist ab sofort verfügbar und die Tools werden in der zweiten Hälfte 2021 über ein Early-Access-Programm erhältlich sein.

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