计算加速度

当今计算加速的工作负载与终端应用程序一样多样化，从金融交易和基因组学到机器学习推理和训练。然而，这些工作负载有一些共同的特征，包括算术函数的类型、数字格式（整数和浮点）以及激进的性能目标。此外，随着处理自然地向边缘迁移，功率、热方面和每瓦性能成为关键指标。正是在这些领域，FPGA，尤其是Speedster7t系列，表现出色。

真人百家乐系列针对高带宽工作负载进行了优化，消除了与传统FPGA相关的性能瓶颈。真人百家乐基于台积电7nm FinFET工艺构建，具有革命性的新型2D片上网络（2D NoC）、一系列针对高带宽和人工智能/机器学习（AI/ML）工作负载进行优化的新型机器学习处理器（MLP）、高带宽GDDR6接口、400G以太网和PCI Express Gen5端口。2D NoC将所有接口连接到FPGA结构中的80多个接入点，以提供ASIC级性能，同时保持FPGA的完全可编程性。立即开始使用配备真人百家乐的VectorPath加速卡。

Speedster7t解决方案

  • 真人百家乐为国防、金融、医疗、科学、石油和天然气以及生命科学应用提供了高性能、节能的计算加速解决方案：
    • 机器学习（ML）推理和边缘训练
    • 财务分析和高频交易
    • 基因组分析
    • 视频和图像处理
  • FPGA架构的固有并行性和灵活性非常适合这些高通量应用。 
  • 与PCIe Gen5连接和高性能以太网的高速接口，以及用于高带宽数据传输的专用2D片上网络（NoC）。
  • 使用DDR4/5大容量存储和GDDR6接口可以存储大型数据集，以便对外部存储器进行高带宽访问。
  • 数据处理支持从低位宽整数数学到高性能浮点运算的各种数字格式，包括对矩阵乘法和复数运算的原生支持（例如，支持波束成形应用）。

  • 真人百家乐特别适合机器学习推理和边缘分析操作。

应用要求 Speedster值
需要高带宽外部连接 400G以太网和PCIe Gen5的多个端口
用于缓冲的最高内存带宽，>1 Tbps 高达16个独立的GDDR6信道，速度为16 Gbps，提供高达4 Tbps的总带宽
宽而高性能的数据路径

计算加速度矩阵向量数学的数据流优化

  • 高达20Tbps的NoC带宽，用于高速、宽数据传输
  • 优化总线路由，量化为一个字节
  • 完全灵活的逐位路由
  • 专用路由路径，支持乘法累加器和内存之间的数据重用
  • 级联路径，例如实现收缩期阵列
  • 集成寄存器堆，实现计算的时间复用
整数运算的计算要求很高

  • MLP为int8提供高达61个TOps

  • 改进的Booth算法允许LUT中整数乘法的密度加倍
神经网络推理需要大量的矩阵乘法、高性能计算和大量的数据移动

整数和浮点运算的优化乘法累加核

  • 真正可分整数宽度：4x整数16到16x整数8到32x整数4
  • FP16、bfloat16和自定义浮点支持
  • 对块浮点的原生支持

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&nbsp； 机器学习
深度学习		 高性能计算 基因组学 视频和图像处理
最高性能SerDes
112G多标准SR/MR/LR物理层 是的 是的 是的 是的
最先进的接口IP
PCIe Gen5 是的 是的 是的 是的
GDDR6-4 Tbits/sec的内存带宽 是的 是的 是的 是的
DDR4-高达3200 MHz，3DS堆叠内存 是的 是的 是的 是的
DDR5-高达4400 MHz 是的 是的 是的 &nbsp；
特定应用程序接口 &nbsp； &nbsp； 是的 是的
太比特速度路由
NoC 是的 是的 是的 是的
巴士路线 是的 &nbsp； &nbsp； 是的
完全灵活的逐位路由 是的 &nbsp； &nbsp； &nbsp；
高吞吐量处理
数据路径加密 是的 &nbsp； &nbsp； 是的
MLP 是的 是的 是的 是的
细粒度硬件可重编程性（列出示例） 格式转换、激活功能 蒙特卡罗分析 PairHMM算法 自定义编解码器

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