eFPGA 맞춤형 블록 과급 데이터 가속 시스템

저는 Achronix에서 나오는 기술에 오랫동안 관심이 있었습니다. 2004/2005년경 비동기식 FPGA 패브릭으로 처음 관심을 끌었습니다. 결국 이것은 2GHz에서 클럭되는 동기식 FPGA와 동일한 속도에 도달했지만(만약 그러한 짐승이 있는 경우) 제한된 수의 알고리즘 및 데이터 흐름 애플리케이션에만 적용할 수 있었습니다.

2013년 Achronix는 타겟 애플리케이션에 중점을 둔 Speedster라는 고성능, 고밀도 독립형 FPGA 제품군을 출시했습니다. Achronix 제품 포트폴리오는 고성능, 임베디드 FPGA(eFPGA)인 Speedcore로 2016년에 확장되었습니다.

FPGA는 데이터 집약적 인공 지능(AI)/머신 러닝(ML), 5G 무선, 자동차 ADAS, 데이터 센터 및 네트워킹 애플리케이션을 가속화하는 데 이상적입니다. 한 가지 솔루션은 Speedster와 같은 독립형 FPGA를 독립형 프로세서 또는 SoC(System-on-Chip)와 함께 사용하는 것입니다. 그러나 코어 FPGA 패브릭(eFPGA)을 SoC 자체에 내장하면 훨씬 더 낮은 전력 소비와 결합된 훨씬 더 높은 성능을 달성할 수 있습니다.

Speedcore의 경우 SoC 개발자는 Logic, DSP, BRAM 및 LRAM에 대해 사전 정의된 블록 라이브러리에 액세스할 수 있습니다.

이러한 블록은 열에 표시됩니다. 또한 개발자는 원하는 "높이"(열의 블록 수), "너비"(열 수) 및 "혼합"(열 유형)을 지정할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 프로젝트는 더 많은 로직과 더 적은 DSP의 이점을 얻을 수 있지만 다른 프로젝트는 더 많은 DSP와 메모리가 필요할 수 있습니다.

이제 세계의 소프트웨어 측면에 살고 있는 사람들은 병목 기능을 식별하기 위해 코드를 프로파일링하는 데 익숙합니다. 그런 다음 가능한 최고의 성능을 달성하기 위해 미세 조정합니다. Achronix는 이제 울타리의 하드웨어 쪽에서 시간을 보내는 우리에게 동일한 기능을 제공합니다.

가능한 최고의 성능을 요구하는 개발자를 위해 Achronix는 이제 Speedcore 맞춤형 블록을 생성할 수 있는 기능을 제공합니다. 이러한 맞춤형 블록은 가속화 워크로드에 대한 상세한 아키텍처 분석을 통해 Achronix가 고객과 협력하여 정의합니다. 성능 및/또는 영역 병목 현상인 반복 기능은 Speedcore 맞춤형 블록으로 강화할 이상적인 후보를 제공합니다.

한 예로 고급 실시간 물체 감지 및 식별 시스템에 사용되는 YOLO(“You only look once”) 물체 인식 기능을 생각해 보십시오. 이 경우 매트릭스 곱셈을 위해 DSP 및 메모리 블록을 최적화한 Speedcore 맞춤형 블록을 생성 및 배포하면 다이 크기가 크게 감소했습니다.

Achronix ACE 설계 도구는 메모리 및 DSP 블록과 동일한 방식으로 설계 캡처에서 비트스트림 생성 및 시스템 디버그에 이르기까지 Speedcore 맞춤형 블록을 완벽하게 지원합니다. Achronix는 모든 구성 규칙을 관리하는 각 Speedcore 맞춤형 블록에 대해 고유한 GUI를 생성합니다. ACE에는 Speedcore 맞춤형 블록의 모든 구성에 대한 전체 타이밍 세부 정보가 포함되어 있어 설계를 위한 타이밍 기반 배치 및 경로 지정을 완료할 수 있습니다. 마지막으로 중요한 것은 개발자가 ACE의 강력한 SnapShot 내장 로직 분석기를 사용하여 복잡한 트리거를 생성하고 Speedcore 장치 내에서 런타임 신호를 표시할 수 있다는 것입니다.

Speedster, Speedcore 및 Speedcore 맞춤형 블록에 대한 자세한 내용은 Achronix 웹사이트를 참조하십시오.