זייליקנס הכריזה על מיחשוב הטרוגני מסוג חדש

23 יוני, 2019

ארכיטקטורת ACAP מיושמת ברכיבי משפחת Versal, המיוצרים ב-TSMC בתהליך של 7 ננומטר ויהיו זמינים בשוק לפני סוף השנה. הרכיבים כוללים מעבדי DSP, מעבדי CPU ומעבדי FPGA המקושרים ביניהם ברשת תקשורת פנימית מהירה

חברת זיילינקס (Xilinx) פיתחה ארכיטקטורה חדשה של מיחשוב הטרוגני, הכולל את כל היכולות של CPU ,GPU ו-FPGA בשבב יחיד, המאפשר להתאים את משאבי המיחשוב באופן דינמי בהתאם למשימת החישוב הנדרשת. הארכיטקטורה הזאת נקראת ACAP – Adaptive Compute Acceleration Platform וממומשת באמצעות שבב יחיד במשפחת Versal החדשה.

השבב מיוצר על-ידי TSMC בתהליך של 7 ננומטר. מדובר בשבב ענק הכולל מספר מעבדי Cortex-A72 ו-Cortex-R5F לזמן אמת של חברת ARM, יותר משני מיליון תאים לוגיים הבונים את תשתית ה-FPGA וכ-3,000 מעבדי DSP המותאמים לחישובי נקודה צפה מהירים, אשר מיישמים את הפונקציות של מעבדי GPU. כל המודולים הפנימיים מקושרים באמצעות רשת תקשורת פנימית (Network-on-Chip), המספקת מהירות העברת נתונים של יותר מ-1Tbps בין המודולים.

התעשייה מחפשת תחליף לחוק מור

"עבור זיילינקס מדובר באבן דרך היסטורית, המבוססת על כל מה שלמדנו ב-35 השנים האחרונות", הסביר מנכ"ל החברה, ויקטור פנג. "ארכיטקטורת Versal ACAP היא חידוש טכנולוגי מהותי, אשר יניע מהפיכה חדשה של מיחשוב הטרוגני המותאם לכל יישום". המשפחה יוצאת לשוק בשתי גרסאות: רכיבי Versal Prime לשימושים כלליים ורכיבי Versal AI Core המשמשים כמעבדי בינה מלאכותית. הרכיבים כוללים ממשקי PCIe ומותאמים לעבודה בענן. הם יהיו זמינים בשוק החל מהמחצית השנייה של 2019.

חברת זיילינקס הסבירה בנייר עמדה המלווה את ההשקה, שהקשיים בשיפור תהליכי המזעור בתעשיית השבבים גרמו לכך שהתפיסה המסורתית שלפיה מנוע חישוב מסוג CPU מתאים לכל המשימות, כבר אינה נכונה. עד היום, ה-CPU התאים לרוב המשימות, מכיוון שתהליכי המיזעור שהוגדרו על-ידי חוק מור הוסיפו עוצמת חישוב ל-CPU בכל פעם שהגיע לקצה גבול היכולת.

"כיום התהליך הזה נבלם, ולכן התעשייה מחפשת פתרונות חדשים באמצעות התאמת הארכיטקטורה לסוג משימות החישוב (domain-specific architecture), ומשתמשת מעבדי DSP ו-GPU לעיבוד וקטורי וברכיבי FPGA לעיבוד מקבילי".

דיאגרמת מלבנים של ארכיטקטורת ACAP החדשה
דיאגרמת מלבנים של ארכיטקטורת ACAP החדשה

הבעיה נעוצה בכך שכל ארכיטקטורה מתאימה לבעיה שונה: מנועים סקלריים כמו CPU מתאימים למימוש אלגוריתמים מורכבים הכוללים הרבה ענפי משנה של קבלת החלטות. מעבדים וקטוריים כמו DSP ו-GPU יעילים מאוד במספר מוגבל של פעולות חישוב חוזרות על עצמן וניתנות למיקבול, ומעגלים לוגיים מיתכנתים כמו FPGA ניתנים להתאמה מדוייקת למשימת העיבוד – אולם קשה מאוד לבצע בהם שינויים באלגוריתם.

פלטפורמה הטרוגנית לכל סוגי העיבוד

הארכיטקטורה החדשה נועדה לספק פלטפורמה מאוחדת לכל סוגי הדרישות האלה, באמצעות שילוב של מעבדים סקלריים, מעבדים וקטוריים ומעגל מיתכנת בתוך שבב יחיד, עם אפשרות להגדיר באמצעות תוכנה את התמהיל הדרוש עבור כל אחת ממשימות החישוב. להערכת החברה, הארכיטקטורה הזאת מספקת שיפור גדול בביצועים בהשוואה לפלטפורמות מתחרות.

כך למשל, במבחן GoogLeNet v1 רכיבי Versal ACAP מבצעים משימת זיהוי תמונה במהירות גבוהה פי 43 ממעבדי CPU, פי 2 ממעבדי GPU ופי 5 ממעבדי FPGA. הפלטפורמה החדשה משפרת את הביצועים גם ביחס ליישומי FPGA קלאסיים, כמו עיבוד אותות מכ"ם או עיבוד אותות ADAS במערכות עזר בטיחותיות ברכב.

מכירות שיא בשנת 2019

ההכרזה החדשה מגיעה לאחר שהחברה דיווחה על תוצאות שיא בשנה הפיננסית 2019, שהסתיימה בחודש מרץ השנה. המכירות הסתכמו בכ-3.06 מיליארד דולר, בהשוואה לכ-2.47 מיליארד דולר בשנת 2018. הצמיחה הגדולה ביותר היתה בשוק מרכזי הנתונים, שבהם החיפוש אחר פתרונות עיבוד חדשים מעבר ל-CPU הקלאסי, הביא לצמיחה של 40% במכירות.

אחריו הגיע שוק התקשורת האלחוטית, שבו הדרישה לתשתיות 5G (בייחוד בקוריאה ובסין) הביאה לצמיחה של 34% במכירות. החברה מסרה שמכירותיה בתחום הרכב צמחו בשיעור "דו-ספרתי" אודות למעמדה בשוק מערכות ה-ADAS. בעקבות ההכרזה על ארכיטקטורת ACAP החדשה, עלתה מניית זיילינקס בנסד"ק מכ-104 דולר לכ-112 דולר למנייה, והחברה נסחרת כיום לפי שווי שוק של כ-28.47 מיליארד דולר.

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס

פורסם בתגיות: XILINX , זיילינקס