เอฟพีจีเอ Intel® Stratix® 10 MX

เอฟพีจีเอ Intel® Stratix® 10 MX คือตัวเร่งความเร็วมัลติฟังก์ชันที่มีความสำคัญสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูง (HPC), ศูนย์ข้อมูล, ฟังก์ชันเครือข่ายเสมือนจริง (NFV) และแอปพลิเคชันออกอากาศ อุปกรณ์เหล่านี้ผสมผสานความสามารถในการเขียนโปรแกรมและความยืดหยุ่นของ Intel® Stratix® 10 FPGA และ SoC FPGA เข้ากับหน่วยความจำแบนด์วิดท์สูงแบบสแต็ก 3D 2 (HBM2) สถาปัตยกรรมเอฟพีจีเอ Intel® Hyperflex™ ให้คอร์ที่ประสิทธิภาพสูง และสามารถใช้แบนด์วิธได้อย่างมีประสิทธิภาพจาก tile หน่วยความจำภายในแพ็คเกจ tile หน่วยความจำ DRAM จะเชื่อมต่อทางกายภาพไปยังเอฟพีจีเอ โดยใช้เทคโนโลยี Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB)

ดูเพิ่มเติม: ซอฟต์แวร์การออกแบบ FPGA, Design Store, การดาวน์โหลด, ชุมชน และการสนับสนุน

เอฟพีจีเอ Intel® Stratix® 10 MX

คุณสมบัติและคุณประโยชน์

ดูคุณสมบัติทั้งหมด

แบนด์วิดธ์หน่วยความจำที่สูงกว่า

อุปกรณ์ Intel® Stratix® 10 MX ให้แบนด์วิธ 10X หรือมากกว่าเมื่อเทียบกับ โซลูชันหน่วยความจำแบบแยก เช่น DDR4 SDRAM DDR4 DIMM แบบเดิมให้แบนด์วิดท์ ~21 Gbps ในขณะที่ไทล์ HBM2 1 ตัวให้แบนด์วิดท์สูงสุด 256 Gbps อุปกรณ์ Intel® Stratix® 10 MX บูรณาการอุปกรณ์ HBM2 ได้สูงสุด 2 ตัวในแพ็คเกจเดียว ทำให้มีแบนด์วิดท์หน่วยความจำสูงสุดถึง 512 Gbps

พลังงานและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด/วัตต์ลดลง

อุปกรณ์ Intel® Stratix® 10 MX พร้อมหน่วยความจำ HBM2 รวมในตัว อยู่ข้างแฟบริกคอร์ การเชื่อมต่อระหว่างแฟบริกคอร์และหน่วยความจำนั้นมีความสั้นกว่าอย่างมาก ซึ่งลดปริมาณของพลังงานดั้งเติมที่ใช้ในการขับเคลื่อน PCB trace ระยะยาว trace ไม่สามารถลบได้ และไม่มีการลดการโหลด capacitive ซึ่งส่งผลให้อัตราการใช้กระแสไฟฟ้า I/O ลดลง ผลลัพธ์รวมคือการลดพลังงานระบบ และประสิทธิภาพการทำงานที่ดีที่สุดต่อวัตต์

แฟคเตอร์และความง่ายในการใช้งาน

แพ็คเกจ Intel® Stratix® 10 MX รวมองค์ประกอบหน่วยความจำภายใน ลดความซับซ้อนของการออกแบบ PCB การปรับใช้งานนี้ทำให้ฟอร์มแฟคเตอร์ และโมเดลการใช้งานแบบเรียบง่ายเล็กลง ส่งผลให้เกิดเป็นโซลูชันที่มีความยืดหยุ่นที่สูงขึ้น ใช้งานง่าย และปรับขนาดได้ หนึ่งตัวอย่างของคุณสมบัตินี้คือเอ็มเบ็ดเด็ด SRAM (eSRAM) ซึ่งสนับสนุนบล็อก RAM ที่มีแบนด์วิธสูงกว่าที่ 11.25X แบนด์วิธีรวม (อ่านและเขียน) และ 2.6X รวมพลังงานต่ำกว่า ตาม discrete QDR IV-10661 เอ็มเบ็ดเด็ด SRAM ที่พัฒนานั้นมีความเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการ random transaction rates (RTR) ระดับสูงสุด ช่วยทดแทนหรือลดความต้องการ discrete QDR และมีการใช้ I/O EMIF ที่ศูนย์

แสดงเพิ่มขึ้น แสดงน้อยลง

System-in Package (SiP) ต่างแบบ

ผลิตภัณฑ์ System-in-Package (SiP) ต่างแบบเป็นเซมิคอนดักเตอร์ที่มีการบูรณาการสูงที่รวม FPGA เข้ากับหลากหลายส่วนประกอบขั้นสูง โดยทั้งหมดอยู่ภายในแพ็คเกจเดียว คอร์ของผลิตภัณฑ์ SiP ของ Intel คือเอฟพีจีเอ monolithic ซึ่งให้ผู้ใช้สามารถปรับแต่งระบบที่ใช้จริงให้มีความแตกต่างเพื่อตอบสนองกับระบบความต้องการของตนเอง แพลตฟอร์มที่อยู่ผลิตภัณฑ์ SiP ที่ใช้เอฟพีจีเอ เจนเนอเรชันต่อไป ซึ่งเพิ่มความต้องการแบนด์วิธที่สูงขึ้น ความยึดหยุ่นที่เพิ่มขึ้น และการทำงานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่โปรไฟล์พลังงานและความต้องการของขนาดนั้นลดลง

แนวทาง SiP ที่ใช้เอฟพีจีเอให้ข้อได้เปรียบระดับระบบที่หลากหลายเมื่อเทียบกับชุดการประกอบแบบดั้งเดิม

แบนด์วิธที่สูงกว่า

การประกอบ SiP โดยใช้ EMIB ทำให้สามารถเชื่อมต่อความหนาแน่นระหว่างเอฟพีจีเอ และ companion die การจัดการเช่งนี้ส่งผลให้การเชื่อมต่อระหว่างองค์ประกอบ SiP มีแบนด์วิธที่สูง

พลังงานที่ต่ำกว่า

Companion die (เช่นหน่วยความจำ) นั้นติดตั้งอยู่ใกล้กับเอฟพีจีเอที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ร่องรอยการเชื่อมต่อระหว่างเอฟพีจีเอและ companion die นั้นมีระยะห่างที่เล็กมาก และไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานสูงในการขับเคลื่อนการทำงาน ส่งผลให้มีพลังงานรวมและประสิทธิภาพการทำงานที่สูงที่สุด/วัตต์นั้นต่ำกว่า

โครงเครื่องที่ขนาดเล็กลง

ความสามารถในการรวมองค์ประกอบ heterogeneous เข้าในแพ็คเกจเดี่ยว ส่งผลให้มีฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กกว่า ลูกค้าสามารถประหยัดมูลค่าพื้นที่บอร์ด ลดเลเยอร์บอร์ด และลดต้นทุนวัสดุ (BOM) โดยรวมได้

คุณสมบัติที่เพิ่มขึ้น

SiP ช่วยลดการกำหนดความซับซ้อนที่ระดับ PCB เนื่องจากองค์ประกอบนั้นถูกรวมไว้ภายในแพ็คเกจ

การผสมโหนดกระบวนการ

SiP ยกระดับความสามารถในการรวม die geometries และเทคโนโลยีซิลิคอนเข้าด้วยกัน ผลลัพธ์รวมที่ได้นั้นคือโซลูชันที่มีความยืดหยุ่นสูง ปรับขนาดได้ และง่ายต่อการใช้งาน

เข้าถึงตลาดได้อย่างรวดเร็วกว่า

SiP ให้การเข้าถึงตลาดได้อย่างรวดเร็วกว่าโดยผสมผสานเทคโนโลยีที่ผ่านการรับรอง และใช้อุปกรณ์ทั่วไปซ้ำ หรือ tile บนผลิตภัณฑ์ต่างๆ การปรับใช้งานจะช่วยประหยัดเวลาและทรัพยากรอันมีค่า และช่วยเร่งความเร็วในการเข้าถึงตลาดได้อย่างรวดเร็ว

แสดงเพิ่มขึ้น แสดงน้อยลง

SiP แบบเดิมเทียบกับต่างแบบ

แนวทางแบบดั้งเดิม

  • แบนด์วิดท์ชิปต่อชิปมีจำกัด
  • พลังงานระบบสูงเกินไป
  • ฟอร์มแฟกเตอร์ใหญ๋เกินไป

แนวทางของ SiP ต่างแบบ

  • แบนด์วิดท์สูงขึ้น
  • ใช้พลังงานน้อยลง
  • ฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กลง
  • การทำงานเพิ่มขึ้น
  • ความสามารถในการผสมโหนดการประมวลผล

การประกอบระดับชิปโดยใช้ EMIB

แพ็คเกจเทคโนโลยี innovative Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB) ที่พัฒนาโดย Intel ทำให้การประกอบองค์ประกอบ system-critical ภายในแพ็คเกจนั้นมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เช่นอนาล็อก, หน่วยความจำ, ASICs, CPU และอื่นๆ EMIB ให้ขั้นตอนการผลิตที่เรียบง่ายชึ้น เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีรวมภายในแพ็คเกจอื่นๆ EMIB ลดการใช้ซิลิคอน (TSV) และซิลิคอมอินเตอร์โพเซอร์พิเศษ ผลลัพธ์นั้นคือผลิตภัณฑ์ที่ผสมผสานระบบภายในแพ็คเกจ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า ความซับซ้อนที่น้อยลง และสัญญาณที่เหนือกว่า และความถูกต้องของพลังงาน สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคโนโลยี EMIB ของ Intel ได้บนเว็บไซต์ Intel Custom Foundry ที่ http://www.intel.com/content/www/th/th/foundry/emib.html

หน่วยความจำ

FPGA ที่มีการประมวลผลใกล้หน่วยความจำในแพ็คเกจ

โซลูชัน Near Memory ของ Intel รวม DRAM ความหนาแน่นสูงที่ใกล้กับเอฟพีจีเอ ภายในแพ็คเกจเดียวกัน ในการปรับตั้งค่านี้ หน่วยความจำในแพ็คเกจสามารถเข้าถึงได้เร็วกว่าอย่างมาก ด้วยแบนด์วิธที่สูงกว่าถึง 10 เท่า เมื่อเทียบกับหน่วยความจำหลักดั้งเดิม การปรับแต่ง near-memory จะลดพลังงานของระบบลงโดยการลด trace ระหว่างเอฟพีจีเอ และหน่วยความจำ ในขณะที่ลดพื้นที่บอร์ดเช่นกัน

โซลูชันระบบในแพ็คเกจ (SiP) DRAM ที่ยกระดับแบนด์วิธของหน่วยความจำ 2 ที่สูง (HBM2) เพื่อลด bottleneck แบนด์วิธของหน่วยความจำในระบบประสิทธิภาพสูง ซึ่งทำการประมวลผลข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอยู่ตลอดเวลา รวมถึงศูนย์ข้อมูล, การออกอากาศ, เครือข่าย wireline และระบบการประมวลผลประสิทธิภาพสูง

HBM2 DRAM

HBM2 DRAM คือหน่วยความจำ 3D ที่สแต็ค DRAM die หลายชิ้นเป็นแนวตั้ง โดยการใช้เทคโนโลยี through silicon via (TSV) เปรียบเทียบกับโซลูชันที่ใช้ DDR แบบแยก HBM2 DRAM ให้แบนด์วิธหน่วยความจำที่สูงกว่า พลังงานระบบที่ต่ำกว่า และฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กกว่า ดังนั้นจึงให้แบนด์วิธ/วัตต์ที่ดีที่สุด

อุปกรณ์ Intel® Stratix® 10 MX ที่ติดตั้ง HBM2 tile คู่กับ monolithic ประสิทธิภาพสูง เอฟพีจีเอ die 14 nm เพื่อให้แบนด์วิธหน่วยความจำที่สูงกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับโซลูชัน DRAM แบบแยก

เปรียบเทียบผลิตภัณฑ์