Пользовательские блоки Achronix eFPGA: Двигатель ультра-быстрых данных систем

Более десяти лет я слежу за эволюцией Achronix — от пионерских асинхронных FPGA-тканей до сегодняшних передовой встроенных решений, доставляющих производительность, сопоставимую с 2-ГГц синхронным устройством, но с гораздо более широким спектром применений.

В 2013 году Achronix запустила семейство Speedster высокопроизводительных высокоплотных автономных FPGA, нацеленных на специализированные рабочие нагрузки. Через три года портфолио Speedcore расширилось за счет Speedcore — высокопроизводительного встроенного FPGA (eFPGA), который может быть интегрирован прямо в System-on-Chip (SoC). Эта интеграция обеспечивает превосходную производительность при драматичном снижении потребления по сравнению с автономным FPGA, соединенным с процессором.

Speedcore предлагает библиотеку предопределенных блоков — Logic, DSP, BRAM и LRAM — организованных в колонки. Разработчики могут кастомизировать высоту ткани (число блоков в колонке), ширину (число колонок) и смесь (распределение типов блоков). Эта гибкость позволяет дизайнерам адаптировать кремний к точной смеси логики, DSP и памяти, нужной для данной рабочей нагрузки.

Подобно тому как программисты профилируют код для выявления узких мест, Achronix предоставляет механизм для аппаратных дизайнеров для идентификации и закрепления повторяющихся производительностных или площадных ограничений. Результат — пользовательский блок, который может быть интегрирован в ткань Speedcore как нативный блок.

Яркий пример этой способности — ядро объектного распознавания YOLO (You Only Look Once), используемое в системах реального времени. Закрепив рутину матричного умножения в пользовательском блоке Speedcore, Achronix достигла существенного сокращения площади кристалла с сохранением пиковой производительности.

Набор инструментов Achronix ACE полностью поддерживает весь рабочий процесс пользовательских блоков — от захвата дизайна до генерации битстрима и системной отладки. GUI ACE для каждого пользовательского блока обеспечивает правила конфигурации, а его тайминговый движок гарантирует, что каждая конфигурация соответствует строгим целям производительности. Встроенный логический анализатор SnapShot дополнительно усиливает дизайнеров, позволяя задавать сложные триггеры и наблюдать сигналы во время выполнения в устройствах Speedcore.

Чтобы узнать больше о Speedster, Speedcore и пользовательских блоках Speedcore, посетите сайт Achronix.