Xilinx는 스택형 HBM을 통합하여 대역폭 및 보안 문제를 해결합니다.

Xilinx는 고대역폭 메모리(HBM)를 통합하는 Versal 적응형 컴퓨팅 가속 플랫폼(ACAP) 포트폴리오의 새로운 시리즈를 통해 네트워킹 및 데이터 센터의 성능 병목 현상을 해결하여 대규모 연결된 데이터 세트에 대한 빠른 컴퓨팅 가속을 지원합니다. 더 적은 수의 저렴한 서버.

새로운 Versal HBM 시리즈는 고급 HBM2e DRAM을 통합하여 DDR5 구현보다 8배 더 많은 메모리 대역폭과 63% 더 낮은 전력을 위해 820GB/s의 처리량과 32GB의 용량을 제공합니다(4개의 DDR5-6400 구성 요소의 일반적인 시스템 구현을 기반으로 한 비교). Xilinx는 Versal HBM 시리즈가 데이터 센터, 유선 네트워킹, 테스트 및 측정, 항공우주 및 국방을 위한 가장 컴퓨팅 집약적인 메모리 바인딩 애플리케이션의 높은 메모리 요구 사항을 충족하도록 설계되었다고 말했습니다.

Embedded.com과의 브리핑에서 Xilinx Versal FPGA의 수석 제품 라인 관리자인 Mike Thompson은 “현재 세 가지 주요 추세가 있습니다. 네트워크 트래픽과 처리할 데이터의 기하급수적인 성장; 성능 병목 현상을 유발하는 DDR 대역폭 가용성 세 번째는 데이터 보안입니다. Versal HBM은 특히 대역폭 및 보안 요구 사항이 현재 처리 및 메모리 기술을 능가하기 때문에 이러한 세 계층 각각의 용량을 늘립니다."

Versal HBM 시리즈는 TSMC의 CoWoS(칩 ​​온 웨이퍼 온 기판) 3D 스택 기술을 기반으로 하는 스택형 실리콘 인터커넥트(SSI)를 사용하여 통합된 고대역폭 메모리를 활용합니다. Thompson은 이러한 이기종 통합이 소위 무어의 법칙의 종말을 해결하는 핵심 부분이라고 말했습니다. 그는 기존 아키텍처가 실시간 애플리케이션에 대한 메모리 및 네트워크 액세스에 병목 현상이 있다고 말했습니다.

Versal HBM 시리즈는 Xilinx Versal Premium에서 제공하는 기반을 사용하지만 장치에서 하나의 SLR(Super Logic Region)을 교체하여 HBM2e 스택에서 교체하고 다른 SLR을 교체하여 통합 HBM 컨트롤러를 추가합니다. 이를 통해 네트워크로 연결된 지적 재산(IP) 및 메모리 하위 시스템의 통합을 통해 빠른 데이터 이동 및 적응형 처리를 위한 아키텍처가 가능합니다. Thompson은 Versal HBM이 14개의 동등한 FPGA(Xilinx Virtex EltraScale+와 비교)를 통합하고 32개의 DDR5 칩을 통합 HBM으로 대체한다고 밝혔습니다.

새로운 HBM 플랫폼은 고대역폭, 안전한 연결을 위해 전력 최적화된 네트워킹 코어를 통합합니다. Versal HBM 시리즈는 5.6Tb/s의 직렬 대역폭과 112Gb/s PAM4 트랜시버, 2.4Tb/s의 확장 가능한 이더넷 대역폭, 1.2Tb/s의 회선 속도 암호화 처리량, 600Gb/s의 Interlaken 연결 및 1.5Tb/s를 제공합니다. CCIX 및 CXL을 모두 지원하는 내장 DMA가 있는 PCIe Gen5 대역폭의. 강화된 이 광범위한 IP 세트는 다양한 프로토콜, 데이터 속도 및 광학 표준에 대해 기성품의 멀티 테라비트 네트워크 연결을 제공하여 최적의 전력 및 성능과 빠른 출시 시간을 가능하게 합니다.

적응형 이기종 컴퓨팅 플랫폼인 Versal HBM 시리즈는 저지연 하드웨어 병렬 처리를 위한 적응형 엔진, AI 추론 및 신호 처리를 위한 DSP 엔진, 임베디드용 스칼라 엔진을 통합하여 대규모 데이터 세트로 광범위한 워크로드를 가속화하도록 설계되었습니다. 컴퓨팅, 플랫폼 관리, 보안 부팅 및 구성. 고정 기능 가속기와 달리 Versal HBM 시리즈는 하드웨어를 밀리초 내에 동적으로 재구성하여 진화하는 알고리즘과 새로운 프로토콜에 적응할 수 있으므로 하드웨어 재설계 및 재배포가 필요하지 않습니다. Thompson은 "이것은 적응형 컴퓨팅을 통해 민첩한 설계에 중요합니다."라고 말했습니다.

고대역폭 메모리 및 다중 테라비트 연결을 갖춘 적응형 컴퓨팅의 융합은 차세대 클라우드 가속 및 보안 네트워킹을 가능하게 합니다. Versal HBM ACAP는 사기 탐지, 추천 엔진, 데이터베이스 가속, 데이터 분석, 재무 모델링 및 자연어 처리(NLP)를 위한 딥 러닝 추론을 포함한 빅 데이터 워크로드에 대해 우수한 성능과 전력 효율성을 제공합니다. 최신 서버급 CPU에 비해 ​​런타임을 수십 배 향상시키면서 4배 더 큰 데이터 세트를 지원함으로써 사용자는 훨씬 적은 수의 저렴한 서버로 연결된 방대한 데이터 세트로 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.

마찬가지로 Versal HBM ACAP는 800G 라우터, 스위치 및 보안 어플라이언스를 위한 네트워크 확장성과 성능을 제공합니다. 800G 차세대 방화벽의 기존 NPU(네트워크 처리 장치) 구현에는 여러 NPU 장치와 DDR 모듈이 필요한 반면 단일 Versal HBM ACAP는 외부 메모리를 제거하고 패킷 처리, 보안 처리 및 적응형 AI 주입 이상 감지를 수행합니다. 극적으로 낮은 전력과 폼 팩터의 일부. 이 시리즈는 고객이 애플리케이션을 구현하는 데 더 적은 수의 장치와 시스템을 사용할 수 있도록 하여 클라우드 및 네트워크 제공업체에 주요 자본 지출 및 운영 비용 절감 효과를 제공합니다.

하드웨어 및 소프트웨어 개발자 모두가 액세스할 수 있는 Versal HBM ACAP는 하드웨어 개발자를 위한 Vivado Design Suite, 소프트웨어 개발자를 위한 Vitis 통합 소프트웨어 플랫폼, 도메인별 프레임워크 및 가속 라이브러리.

Versal HBM 시리즈는 검증된 7nm Versal 장치를 기반으로 제작되었습니다. 개발자는 Versal Premium 시리즈 장치 및 평가 보드에서 프로토타이핑을 시작하고 Versal HBM 시리즈로 쉽게 마이그레이션할 수 있습니다. Versal HBM 시리즈는 2022년 상반기에 샘플링을 시작합니다. 문서는 현재 제공되며 도구는 조기 액세스 프로그램을 통해 2021년 하반기에 제공될 예정입니다.