Intel voit le rôle croissant de l'informatique hétérogène dans les fpgas

La plupart des discussions intéressantes sur les processeurs ont récemment porté sur l’utilisation de différents types de puces et de cœurs, par opposition aux cœurs de calcul généraux utilisés dans les processeurs classiques. Nous avons vu toutes sortes de combinaisons de puces utilisées pour des tâches informatiques particulières, notamment des processeurs, des GPU, des DSP, des ASICS personnalisés et des FPG (Field-Programmable Gate Arrays, FPG), et nous voyons de plus en plus des applications combinant des aspects de tous ceux-ci, parfois dans un système et parfois dans une seule puce.

Même Intel, qui défend depuis longtemps les cœurs de calcul à usage général qui doublent de vitesse tous les deux ans, est entré dans les faits avec l’achat d’Altera, l’un des principaux fabricants de FPGA. Récemment, j’ai eu l’occasion de parler à Dan McNamara, directeur général du groupe PSG (Programmable Solutions Group) d’Intel, anciennement Altera, qui a jeté la lumière sur les projets d’Intel dans ce domaine et expliqué plus en détail les projets de la société en matière de connexion. différents types de noyaux et différents meurent ensemble dans des boîtiers de puces à grande vitesse.

"Le monde est en train de devenir hétérogène", a déclaré McNamara, notant qu'il est désormais reconnu que vous ne pouvez pas résoudre tous les problèmes liés aux cœurs à usage général. Les ASIC personnalisés, tels que les unités de traitement du tenseur de Google ou les TPU, peuvent accélérer certains types de fonctions bien au-delà des CPUS ou des GPU traditionnels, mais leur création prend beaucoup de temps. En revanche, a-t-il déclaré, les FPGA permettent un code personnalisable offrant une grande partie des avantages de performances des ASIC sans attendre deux ans pour la conception et la fabrication de puces. Un développeur peut modifier immédiatement les algorithmes d'un FPGA, alors qu'un processeur, un processeur graphique ou une puce personnalisée fonctionne de manière fixe.

McNamara a également déclaré que les FPGA sont à très faible latence et peuvent être très parallèles, différentes parties d’une puce fonctionnant simultanément sur des applications telles que le traitement d’images ou la communication.

Intel propose désormais le FPGA Arria 10, fabriqué sur le procédé 20 nm de TSMC, et propose un package combinant un processeur Xeon (Broadwell) et l’Arria 10. Il est utilisé dans des applications telles que la recherche et l’analyse à l’échelle du Web. McNamara a déclaré que les FPGA pourraient accélérer jusqu'à 10 fois la recherche et a indiqué que Microsoft avait publiquement parlé de l'utilisation de tels FPGA pour accélérer la recherche.

Un grand progrès récemment concerne la création de paquets multi-puces plus rapides capables de combiner des matrices de puces créées selon différents processus et peut-être de différents fabricants. Ceux-ci incluent des packages qui contiennent un processeur et un FPGA, tels que la combinaison Xeon / Arria; un FPGA avec différents émetteurs-récepteurs, comme dans le FPGA Stratix 10 d’Intel; ou même différentes parties d’un processeur complet, comme Intel l’a décrit dans sa récente technologie et son jour de fabrication.

Pour ce faire, Intel a créé une nouvelle technologie appelée pont d'interconnexion multi-puces (EMIB) intégré, qui a fait ses débuts dans le Stratix 10. Dans EMIB, la puce principale est créée sur le processus 14 nm d'Intel et les émetteurs-récepteurs sur le processus 16 nm de TSMC.

Dans l'ensemble, McNamara a déclaré que plusieurs domaines s'orientent vers l'adoption de plus de FPGA utilisant de tels emballages. Il a parlé des sites Web hyper-échelons, qui voient la demande changer rapidement et où une combinaison FPGA / CPU peut bien fonctionner dans des domaines tels que la recherche, l'analyse et le streaming vidéo, ainsi que la transformation du réseau, où des tendances telles que la mise en réseau définie par logiciel et la virtualisation des fonctions réseau suscitent un besoin accru de traitement des paquets. Parmi les autres domaines d'intervention, citons les applications 5G et sans fil, la conduite autonome et les applications d'intelligence artificielle. En IA, McNamara a déclaré que les ASIC optimisés et la puissance informatique brute pourraient bien être les meilleurs pour la formation (Intel a acheté Nervana), mais que les FPGA sont souvent les meilleurs en inférence, en raison de leur flexibilité et de leur faible temps de latence, et a indiqué que ZTE utilisait Arria 10 montrer des résultats de reconnaissance d'image très impressionnants.

Personnellement, je suis curieux de voir si les futurs processeurs utiliseront différents composants et les combineront en utilisant EMIB ou une technologie similaire pour changer ce que nous considérons comme une puce de processeur. Je suis intrigué par l’idée selon laquelle les systèmes du futur peuvent utiliser un grand nombre de cœurs différents - certains programmables (FPGA) et certains fixes (un mélange d’ASIC personnalisés et de processeurs et de GPU traditionnels) afin d’améliorer ensemble les fonctionnalités la technologie peut faire d'elle-même.