赛灵思推第三代ACAP平台Versal Premium，计算密度为FPGA两倍

（文章来源：智东西）

赛灵思发布ACAP的第三代产品——Versal Premium系列，该处理器采用台积电7nm制程工艺，集成软件可编程功能、动态可配置硬件加速、预制连接和安全功能。与当前主流FPGA相比，Versal Premium系列的计算密度是FPGA的2倍，吞吐量高出3倍，进一步为越来越复杂的云计算和网络工作负载，提供性能更为高效的解决方案。

此外，赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾、赛灵思高端ACAP与FPGA高级产品线经理Mike Thompson、赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah还向大家分享了Versal Premium系列处理器的特性和功能。与此同时，他们在会后还接受了包括智东西在内的少数媒体的采访，深入探讨赛灵思目前在推动自适应计算发展方面的最新战略和重要成果。

AI、物联网、云计算和自动驾驶等技术的创新发展，直接引爆了云端大数据的快速增长，包括数据中心、终端和边缘设备等在内的设施部署，对适应性计算的需求不断提升。在此行业需求下，赛灵思于2018年推出了ACAP，尝试通过新的处理器架构为日渐多元的计算需求提供新解法。

“Versal Premium系列通过网络硬核IP的有突破性集成，提供了单芯片400G和800G的解决方案。”赛灵思产品和平台营销副总裁Kirk Saban谈到，针对下一代网络和云部署，Versal Premium系列具有的高性能带宽、计算密度和加速功能，能够为硬件和软件开发者提供一个轻松编程的可扩展平台。据悉，Versal Premium系列将于今年下半年开始提供工具，并于2021年上半年开始为早期用户提供样品，目前客户已能够通过Versal Prime评估套件开始设计原型。ACAP（Adaptive Computing Acceleration Platform）又称为自适应计算加速平台，是赛灵思自1984年推出FPGA后的又一重要技术产品。

赛灵思称，Versal处理器与2019年推出的Vitis统一软件平台相结合，能够将FPGA的高性能和灵活应变能力，进一步扩展至更广泛的软件开发者、数据科学家和系统开发者等领域。而今日发布的Versal Premium系列处理器，与赛灵思Versal Prime基础系列、Versal AI Core系列这前两代ACAP产品不同，Versal Premium系列定位为赛灵思的旗舰级产品，更关注处理器在高带宽和高端应用中的处理性能。

同时，它也为赛灵思扩展ACAP系列的高端产品线，不断满足数据中心和网络工作负载的市场需求，提供了重要的技术支撑和创新方向。Versal Premium系列集成了软件可编程能力、动态可配置硬件加速、预制连接和安全功能。在网络连接方面，Versal Premium系列能够以超过FPGA三倍的带宽为客户提供快速、安全的网络 。

一方面，它配置了112Gbps PAM4收发器，提供9Tb/s的可扩展、自适应串行带宽，拥有5Tb/s 集成以太网吞吐量和1.6Tb/s线路速率加密，拥有600G Interlaken硬核，能够利用预制连接实现多太位以太网（multi-terabit Ethernet），实现即时连接。另一方面，它内置了DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）和PCle Gen5连接器。其中，PCle Gen5连接器同时支持CCIX（Cache Coherent Interconnect for Accelerators）和CXL（Compute Express Link）协议。同时针对网络连接安全，该处理器添加了400G的加密引擎，实现了多种异构集成。

在云加速方面，Versal Premium系列拥有FPGA两倍的计算密度，能够为硬件加速提供最高逻辑容量与DSP密度，同时其大规模存储器容量与带宽消除了加速瓶颈。一方面，它通过将120Tb/s以上的片上存储器带宽和可定制存储器层级相结合，进一步加速用户数据中心的工作负载。

另一方面，该系列处理器还能够以嵌入式方式将预制连接和硬核集成到现有的云基础设施中，为基因组学、数据分析、视频转码，以及针对于语音和图像识别的AI推理，提供高集成度的云就绪平台。针对Versal Premium系列的能效，赛灵思也进行了优化和调整。其中，Versal Premium能够在能效方面，用户可以在不到100W的功耗性能下使用800G DCI（数据中心互联）吞吐量，并且与前代Virtex UltraScale+相比，这一功耗降低了60%。

Mike Thompson还介绍到，从网络IP的集成规模来看，Versal Premium系列提供了等效22个16nm FPGA的逻辑密度，不仅能让开发者将更多的精力专注于差异化，减少在设计基础架构和连接伤的投入，同时还大幅度降低了资本支出（CAPEX）与运营成本（OPEX）。从应用角度看，Versal Premium系列面向需要可扩展和灵活应变应用加速的云提供商，帮助他们在散热条件和空间受限的环境下，也能运行最高带宽网络。

Mike Thompson谈到，Versal Premium系列的产品组合非常广泛，能够用于扩展网络和云加速，不仅覆盖了从接入网/城域网到区域网/核心网的应用范围，同时其器件逻辑单元最高可达740万个。与此同时，目前客户已经能够开始使用Versal Premium评估套件进行系统的界面测试，2020年下半年会开始提供工具，而芯片供货将在2021年上半年开始。

如今，越来越应用的多样化和数据中心工作负载的发展，它们在推进数据爆炸性增长的同时，也为核心网、数据中心和流量管理带来了巨大数据处理和分析的压力。Sumit Shah谈到，在2019年，无论是在数据中心还是在核心城域，区域流量容量提升了100倍，带宽年复合增长率为51%，其中随着5G时代的到来，5G核心网的带宽扩展也将达到313%的年复合增长率，对工作负载产生了极大的计算需求。

与此同时，在Sumit Shah看来，随着摩尔定律发展的逐渐放缓，在GPU数量和性能之间的边际效应越来越低的同时，端口密度和带宽却仍保持着几何级数的增长，这也导致了器件和芯片缓慢的发展与高速发展的计算密度极不匹配。在此背景下，赛灵思推出的Versal Premium系列无疑为这些问题提供了一个行之有效的解决方案。
       （责任编辑：fqj）