上周在Gigaom结构2014事件,英特尔的黛安·科比宣布英特尔“集成(英特尔)行业领先的Xeon处理器与一个连贯的FPGA在一个包中,套接字兼容标准Xeon E5处理器产品。”科比继续说,说FPGA将提供英特尔客户“一个可编程的,高性能的加速度能力激发他们的算法”,行业基准表明FPGA加速器可以交付> 10倍的性能收益,英特尔称2 x额外的性能,由于低延迟FPGA和处理器之间的连贯接口。

如果我们做数学,英特尔暗示一个FPGA可以提高基于服务器的应用程序的速度在20 x的范围。

几乎同时,微软宣布了一项系统调用“弹射”(这显然关系都没有非常紧密相关的算法从Calypto合成技术,Inc .——奇怪的是熊完全相同的名称)。微软的弹射器,描述了在一篇题为:“可重构加速大规模数据中心服务的织物”,实现业绩增长95%的搜索引擎Bing,只有电力消耗增加了10%。是的,配对fpga(和绝对Altera fpga,在这种情况下)与传统处理器基本上翻了一倍的性能和估计一个传统的粗铁服务器任务。

好了,谁没有看到这个来?有人知道吗?有人知道吗?

与数据中心的功耗估计介于1和整个世界百分之十的用电量快速增长,用更少的钱做更多的计算的能量是巨大的经济和生态风险问题。今天,数据中心构建基于廉价电力,和的大小和吞吐量数据中心通常是受到多大的权力可以带进建筑,可以取出多少热量。公司像微软、谷歌、Facebook和eBay显然对双方都是高度自我激励曲柄MIPS,降低电费。玩家玩游戏像Minecraft,他们需要很好Minecraft服务器。

同时,摩尔定律,经过近五十年的运行,是绝对的气体。首先,我们打墙在单核处理器,达到一定程度,时钟芯片快跑能力超过它改进的性能。然后我们去了两个4核,,最后,我们在寻找更广泛的指令和数据总线来弥补缺乏持续进步的基础半导体过程。只是等待更好的硅解决数据中心的电力危机不是一个可行的选择。的服务器主机之前可以找到最好的服务器托管连接所有的游戏爱好者的游戏和玩耍。

几乎每个人都读这些页面明白fpga提供潜在的显著增加计算性能结合功耗要低得多。专门的算法的fpga硬件实现提供细粒度的并行性的回报——更低的延迟,更高的吞吐量和更低的权力。

当然,每个人都已经了解的好处fpga计算加速度也知道广泛采用的最大障碍:编程模型。传统冯诺依曼处理器及其伴随生态系统进化的问题是极其容易的项目。镇压几行C, c++,或者任何其他受欢迎的语言,启动一个开源编译器,和你的计算机计算。

fpga,让盖茨你投标是一个大大大的挑战——甚至为很多人提供了一个利润丰厚的生活。将复杂算法转换成一个高效的自定义硬件架构,然后描述体系结构的硬件描述语言,然后模拟,合成,placing-and-routing产生的设计可以让你点…你现在有数百个烦人的时机违规处理。EE学位,大量的经验,和几个月的空闲时间都是最低要求高效利用FPGA结构加速一个高性能的算法,而且大部分的人编写复杂的算法对云计算和数据中心应用程序没有很多额外的时间和精力去接这样的专业知识。

这种编程问题也注意那些使fpga,当然可以。他们一直埋头苦干多年来试图简化编程的fpga的过程。今天,先进的最好是由三个主要的方法:基于模型的设计、高级合成,像OpenCL和并行编程语言。所有这些方法有价值为不同类型的问题,对于不同的程序员技能。没有一个达到类似的通用编程所需的鲁棒性公众能够有效地利用FPGA co-processing。

所以,为什么英特尔曾经买阿尔特拉吗?

(注意:我们没有迹象表明英特尔任何实际计划购买阿尔特拉,所以我们猜测。)

英特尔拥有世界上最先进的半导体工艺,而这些过程长期以来用于制造高性能处理器的个人电脑和服务器。这些天,个人电脑市场正在减弱,和英特尔未能捕获任何有意义的爆炸手机和平板电脑市场的份额,这是由该ARM架构的处理器。这使得英特尔与服务器市场,(由于移动的依赖,云,和新兴的物联网市场巨大的服务器农场)正在迅速增长。

然而,正如我们上面提到的,力量是主要的限制因素在全球数据中心建设,和手臂试图进入的游戏服务器利用相对低功率处理器架构。这对英特尔的统治构成重大风险的机架。与衰落和电脑数据中心可能待价而沽,英特尔需要做些什么。

英特尔所需要的是一个改变游戏规则的答案服务器功率效率,寻找最好的地方,在fpga。

当然,英特尔可以做出自己的FPGA或FPGA结构集成在同一个包或甚至在同一模作为他们的处理器,但这并不解决问题。用FPGA技术成功的关键是工具,不是面料。如果英特尔把公司的每一个工程师的任务开发FPGA工具在未来十年中,他们将无法匹配阿尔特拉和Xilinx今天。健壮的FPGA工具需要成千上万的用户设计通过工具流糟蹋他们的方式,而没有经验的仔细的工程开发可以替代工具进化。

此外,阿尔特拉和Xilinx今天是(如前所述)没有一点点的任务顺利编译成一种高性能的基于服务器的算法将有效地执行在混合处理器/ FPGA异构计算的服务器上。他们有一些轻微的梗概可行的解决方案。当然,这最近的一份声明显示,英特尔可以与阿尔特拉或Xilinx合作伙伴,并希望这些公司提供足够的服务器空间,能够做到这一点,但在利润丰厚的市场沟通部空间的永恒的诱惑不断分散FPGA公司服务器的问题,关键的注意是绝对没有保证的。

这当然不是英特尔宣布第一次警告fpga,异构计算加速度与fpga,或与阿尔特拉这样的公司合作。几年前,英特尔推出了另一个设备的家庭E6x5C, Atom处理器和阿尔特拉Arria FPGA共享同一个包,通过作为PCIe连接。

这个新公告疙瘩,Xeon处理器组成部分土地,这疙瘩ever-so-critical FPGA-to-processor通信通道作为PCIe低延迟,从连贯的快速通道互联(QPI)——据报道能够多达25 Gbps沟通以非常低的延迟。作为一个可以看到微软Bing /纸(或尽可能多的人知道从痛苦的个人经验),建筑之间的传递和共享数据处理器、FPGA和记忆是最重要的一个特性(和潜在的瓶颈)的异构计算平台和FPGA结构。

英特尔正在试验和学习与其他FPGA迷,当然可以。浸渍后他们的脚趾在水中与较小的FPGA供应商Achronix和横膈,制造设备的公司在22纳米三栅极(FinFET)过程中,公司加大了与阿尔特拉合作为即将到来的Stratix 10 FPGA家庭,基于英特尔的14 nm三栅极的过程。这是一个关键(和大大赞赏)工程任务,FPGA结构和半导体过程必须适应和发展共同努力。你不能打任何旧FPGA织物在尖端半导体过程和期望它去工作,和你相反不能采取任何半导体过程和成功——甚至证明FPGA结构。必须满足两个部分和融合在中间。

备案,英特尔并没有说FPGA公司他们是与新的异构Xeon设备。阿尔特拉和Xilinx都守口如瓶,所以我们要把我们押注阿尔特拉周到。无论哪种方式,很快就会拉开窗帘,因为英特尔说最终客户需要使用FPGA公司的工具和设计流程,以充分利用处理器的FPGA部分。所以,交谈会是这样的。

Facebook:嘿,英特尔我们想使用新的异构Xeon处理器/ FPGA。

英特尔:好的,你需要FPGA工具和供应商的支持。

Facebook:是哪个供应商?

英特尔:我们不是说…

好吧,也许不是,但——这是一个秘密,不会持续太久。

重要的是要注意,英特尔不是第一个计划异构处理器和fpga的大规模生产。Xilinx一直攻击市场几年现在Zynq家庭——这包括ARM处理器和Xilinx FPGA结构。阿尔特拉正在积极追逐自己的基于arm的FPGA SoC的家庭。Zynq肯定不是data-center-class处理器时,距离今天的Zynq一这将是一个可行的服务器级别的解决方案并不是非常大,和专业知识和工具流,Xilinx积累Zynq会非常方便的在低功耗服务器主导地位。

尽管英特尔淡化至强/ FPGA公告,潜在的影响是巨大的。如果工具能足够好(这是个很大的如果),我们看冯·诺依曼处理器作为主要的位移计算世界上绝大多数的数据中心架构,因此世界上绝大多数的计算。它可能发生在最快速扩张的全球历史上的计算能力。

当然,英特尔可以继续捍卫自己的领地,反对叛乱基于arm架构的世界上最重要的市场,只需与一些小的公司(如阿尔特拉)最关键的实现技术。英特尔可能希望这些合作伙伴花足够的时间和精力解决工具流问题做出不连续跳跃在全球计算架构可能的和实际的。

不知何故,场景看上去不像最可能的给我。

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