网络

真人百家乐的独特架构功能为5G、SmartNIC、高通量数据包处理和流量管理以及数据路径安全提供了创新的网络解决方案。

构建未来网络的公司面临着以可承受的成本满足日益增长和多样化的数据需求的挑战。由此产生的两种新范式是：

  • 处理正在向更靠近数据源的方向移动，而不是将数据移动到集中式计算资源进行处理
  • 在云中运行的软件执行功能/任务，而不是在专用硬件或本地虚拟机上运行

这些因素正在塑造当今网络的发展，原因如下：新兴应用程序的严格延迟要求、庞大的数据量、优化稀缺网络资源的愿望以及连接数十亿设备的需要。展望未来十年，随着5G、云、数据中心等技术的出现，网络基础设施将变得更加普及，并与我们日常生活的方方面面融为一体。一方面，5G网络在驱动带宽方面延续了之前蜂窝标准的范式，但也将其扩展到更多的设备和使用模式。相反，由软件定义网络（SDN）、开放式虚拟交换机（OVS）和网络功能虚拟化（NFV）驱动的数据中心网络流量的快速爆炸需要一类不断发展的加速器卡，具有不断增强的卸载能力。

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的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，所有这些都相互连接，在保持FPGA完全可编程性的同时提供ASIC级性能。

Speedster7t解决方案

真人百家乐中的许多新的和独特的架构功能实现了不同网络技术的创新，包括5G、网络加速器SmartNIC、高吞吐量数据包处理和流量管理以及数据路径安全。真人百家乐提供最高性能的接口，包括PCIe Gen5、高达400G速率的可分割以太网MAC、用于最高带宽和最低成本片外存储的GDDR6，以及用于大型片外大容量存储的DDR4/5。在内部，真人百家乐已经过优化，可以通过新的2D片上网络（NOC）支持来自这些高性能接口的高带宽数据流，从而在FPGA结构中实现多Tbps带宽的高效数据传输。上述优点的一个例子是，真人百家乐是唯一可以实现T比特以太网交换机（TbE）的FPGA，TbE是服务和互联网提供商的关键网络实体。

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高级网络

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Speedster FPGA独特地支持全带宽400G以太网

直到最近，FPGA一直是网络应用的核心。过去，设计人员会通过增加FPGA中传输数据的总线的大小来提高FPGA吞吐量。这种增加公交车规模的方法不再有效。为了支持400G以太网流，FPGA需要运行724 MHz的1024位总线或642 MHz的2048位总线。这些总线宽度选项和FPGA性能在当今最先进的FPGA中都是不可能的。然而，真人百家乐可以使用新的2D NoC轻松运行多个400G以太网数据流，该2D NoC具有专用电路，可以将400G数据流作为4个独立的100G数据流传输到FPGA，这些数据流在506 MHz下为256位。这种尺寸和性能的总线在Speedster7t结构中很容易管理。

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申请要求 Speedster7t值
N用于高带宽外部连接的eed
  • 400G以太网多端口
  • PCIe Gen5的多个端口
  • 最高性能SerDes-112 Gbps
  • XSR SerDes用于极低的接口电源连接

用于缓冲的最高内存带宽>1Tbps

内存层次结构

  • 高达16个独立的GDDR6通道，速度为16 Gbps
  • 总外部带宽高达4 Tbps

宽而高性能的数据路径

针对高吞吐量数据传输和加速进行了优化的数据流结构

  • 高达20Tbps的NoC带宽，用于高速、宽数据传输
  • 传统的逐位路由加上新的优化的8位总线路由
  • 用于定制矩阵计算的同构FPGA架构
  • 支持任意数字格式、路由结构和内存层次结构

实现复杂自定义算法的强大逻辑能力

可扩展的设备系列，最高可达2.6M 6输入逻辑LUT

更高精度的数据格式，提高边缘训练效率
  • FP16、FP24
  • bfloat16
  • 只有FPGA支持Block float 16
用于计算的FPGA结构
  • 高度灵活的计算，适用于波束成形等高级应用
  • 支持海量计算的高数据带宽架构
  • 并行数据包处理引擎，支持DPI等计算密集型功能

用于排队指针、内部缓存和暂存RAM的大量内部存储器

高达300 Mb的内部SRAM

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&nbsp； 访问权限< 交通（包括5G） 5G前沿 网络加速器（SmartNIC） 网络测试设备 安全设备 TbE交换机

最高性能SerDes

112G多标准SR/MR/LR物理层

 是的 是的 是的 是的 是的 是的 是的

超短距离（USR）、超短距离（XSR）

 是的 是的 是的 是的 &nbsp； 是的 是（硅光子学）

最先进的接口IP

400G以太网——16条通道，每条通道最高100G

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SyncE、IEEE1588、时间敏感网络

 是的 是的 是的 &nbsp； 是的 是的

是的

PCIe Gen5，每个端口512Gbps

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GDDR6-4 Tbps内存带宽

 是的 是的 &nbsp； &nbsp； 是的 是的 是的

DDR4–高达3200 MHz，3DS堆叠内存

 是的 是的 是的 是的 是的 是的 是的

DDR5-高达4400 MHz

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特定应用程序接口（如CPRI） 是的 是的 是的 是的 是的 是的 是的

太比特速度路由
片上网络 是的 是的 是的 是的 是的 是的 是的
巴士路线 &nbsp； &nbsp； &nbsp； 是的 &nbsp； &nbsp； &nbsp；

完全灵活的逐位路由

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高吞吐量处理

数据包处理器/流量管理器

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数据路径密码学

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机器学习处理器

是的 是的 是的 是的 &nbsp； &nbsp； &nbsp；

细粒度硬件可重编程性（列出示例）

P4–可编程流水线

 P4–可编程流水线 自定义功能

网络诊断

 网络诊断

特定应用密码学

P4–可编程流水线