Intel® Stratix® 10 MX FPGA
ИС Intel® Stratix® 10 MX FPGA — полезный многофункциональный ускоритель для высокопроизводительных вычислительных систем, ЦОД, виртуализации сетевых функций (NFV) и широковещания. Эти устройства сочетают в себе преимущества программируемости и гибкости ИС Intel® Stratix® 10 FPGAs и интегрированных систем (SoC) с 3D комплексами высокоскоростной памяти версии 2 (HBM2). Архитектура FPGA Intel® Hyperflex™ позволяет создать производительную коммутационную сеть ядер, эффективно использующая пропускную способность встроенных блоков памяти. Блоки памяти DRAM физически подключаются к FPGA с помощью технологии Intel® Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB).
См. также: ИС Intel® Stratix® 10 MX FPGA Программное обеспечение для проектирования, Магазин проектов, Файлы для загрузки, Сообщество и Поддержка
Intel® Stratix® 10 MX FPGA
Intel® Stratix® 10 MX FPGA
Посмотреть ИС Intel® Stratix® 10 MX FPGA и найти спецификации, особенности, области применения продукции и многое другое.
Характеристики и преимущества
Повышенная пропускная способность памяти
Устройства Intel® Stratix® 10 MX предлагают в 10 раз увеличенную пропускную способность по сравнению с существующими дискретными решениями памяти, такими как DDR4 SDRAM. Традиционные устройства DDR4 DIMM обеспечивают пропускную способность ~21 Гбит/с, в то время как 1 блок HBM2 имеет пропускную способность до 256 Гбит/с. Устройства Intel® Stratix® 10 MX могут содержать до двух интегрированных устройств HBM2 в одном корпусе, т. е. максимальная пропускная способность памяти составляет до 512 Гбит/с.
Пониженное энергопотребление и оптимальная производительность на ватт
Устройства Intel® Stratix® 10 MX интегрируют память HBM2 вблизи коммутационной сети ядра. Соединения между коммутационной сетью ядра и памятью значительно короче, благодаря чему существенно снижается энергопотребление по сравнению с использованием длинных дорожек печатных плат. На дорожках нет оконечной нагрузки и снижена емкостная нагрузка, благодаря чему снижается потребление тока для операций ввода-вывода. В результате снижается энергопотребление системы и достигается оптимальная производительность на ватт.
Форм-фактор и удобство использования
В корпус Intel® Stratix® 10 MX интегрированы компоненты памяти, благодаря чему снизится сложность конструкции печатной платы. Такая реализация позволяет уменьшить форм-фактор и упростить модель использования, открывая возможность создавать гибкие, удобные и масштабируемые решения. В качестве примера можно привести встраиваемую память SRAM (eSRAM), которая дополняет уже существующую блочную память, предлагая в 11,25 раза более высокую совокупную пропускную способность (чтения и записи) и в 2,6 раза уменьшенное энергопотребление по сравнению с дискретной памятью QDR IV-10661. Расширенная встраиваемая память SRAM идеально подходит для решений, требующих самой высокой скорости случайных транзакций (RTR), позволяя полностью отказаться от дискретной памяти QDR или сократить ее использование, а также свести к минимуму энергопотребление интерфейсом ввода-вывода внешней памяти (EMIF).
Приложения
Интеграция гетерогенных систем в одном корпусе (SiP)
Гетерогенные системы SIP (упакованные системы) содержат интегрированные в одном корпусе полупроводниковые блоки, объединяющие ИС FPGA и разнообразные компоненты. Системы SiP на базе ИС FPGA предназначаются для платформ нового поколения, требующих высокой пропускной способности, гибкости и функциональности, и при этом позволяющих снизить энергопотребления и занимающих меньше места. Использование ИС FPGA в системах SiP предоставляет много преимуществ на системном уровне по сравнению с традиционными схемами интеграции. Гетерогенные системы SiP — это полупроводниковые блоки с высоким уровнем интеграции. В основе продукции Intel® SiP лежат монолитные ИС FPGA, дающие пользователям возможность модифицировать и менять свою систему для соответствия конкретным требованиям. Дополнительные преимущества системного уровня:
Повышенная пропускная способность
Интеграция SiP с помощью EMIB обеспечивает наибольшую плотность соединений между FPGA и сопутствующими платами. Такая конструкция обеспечивает высокую скорость связи между компонентами SiP.
Пониженное энергопотребление
Сопутствующие микросхемы (например, память) располагаются максимально близко к ИС FPGA. Соединительные дорожки между FPGA и сопутствующими кристаллами очень короткие, и для их работы требуется меньше электроэнергии, что позволяет снизить общее энергопотребление системы и добиться оптимальной производительности на ватт.
Уменьшенный размер
Возможность гетерогенной интеграции компонентов в одном корпусе позволяет уменьшить форм-фактор конечных устройств. Заказчики экономят ценное место на плате, что позволяет им уменьшить количество слоев и общую стоимость материалов (BOM).
Расширенные функции
Использование SiP помогает снизить сложность маршрутизации на уровне печатной платы, потому что компоненты уже интегрированы в корпусе.
Смешанные узлы процессов
SiP расширяет возможность использования разнообразных геометрий кристаллов и кремниевых технологий. В результате достигается гибкое и масштабируемое решение, которое легко и удобно использовать.
Ускоренный выход на рынок
SiP ускоряет выпуск продукции на рынок благодаря интеграции уже проверенных технологий и возможности использования общих устройств или блоков в разных вариантах продукции. Такая реализация помогает экономить время и ресурсы и тем самым ускорять выпуск продукции на рынок.
Интеграция на уровне микросхем с использованием EMIB
Инновационная технология Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB), разработанная корпорацией Intel, позволяет эффективно интегрировать в один корпус важнейшие компоненты системы, в том числе аналоговые узлы, специализированные интегральные микросхемы (ASIC), центральные процессоры и т. д. EMIB позволяет упростить производственный процесс по сравнению с другими технологиями интеграции в корпус. EMIB устраняет необходимость использования сквозных кремниевых переходников (TSV) и специализированных кремниевых интерпозеров. Все это позволяет создавать очень плотно интегрированные системы в одном корпусе, позволяющие повысить производительность, снизить сложность и обеспечить превосходный уровень целостности сигналов и стабильное энергопотребление. Дополнительную информацию о технологии Intel® EMIB можно найти на сайте Intel Custom Foundry по адресу http://www.intel.com/content/www/us/en/foundry/emib.html
Стандартный подход
- Пропускная способность между микросхемами ограничена.
- Слишком высокое энергопотребление системы.
- Слишком большой форм-фактор.
Гетерогенные системы SiP
- Повышенная пропускная способность.
- Уменьшенное энергопотребление.
- Уменьшенный форм-фактор.
- Расширенные функциональные возможности.
- Возможность разнообразных сочетаний узлов процессов.
Память
ИС FPGA с близко расположенным блоком памяти
Решения Intel с близко расположенными блоками памяти интегрируют блоки DRAM высокой плотности в одном корпусе с ИС FPGA. В такой конфигурации доступ к внутренней памяти осуществляется намного быстрее, а пропускная способность до 10 раз выше, чем при использовании традиционной основной памяти. Конфигурация с близко расположенными блоками памяти также позволяет снизить энергопотребление системы за счет уменьшения длины дорожек между FPGA и памятью, что также дает возможность уменьшить площадь платы.
Решения объединенных в одном корпусе систем (SiP) DRAM используют высокоскоростные блоки памяти версии 2 (HBM2) для расширения пропускной способности памяти высокопроизводительных систем, работающих с постоянно растущими объемами данных. Они применяются в таких областях как ЦОД, системы широковещания, проводные сети и суперкомпьютерные решения.
HBM2 DRAM
HBM2 DRAM — вертикальные трехмерные блоки памяти, объединяющие несколько кристаллов DRAM с технологией сквозных отверстий в кремнии (TSV). По сравнению с дискретными решениями на базе DDR, блоки памяти HBM2 DRAM обеспечивают повышенную пропускную способность, пониженное энергопотребление и уменьшенные размеры систем, позволяя достичь оптимальной пропускной способности на ватт.
Устройства Intel® Stratix® 10 MX интегрируют блоки HBM2 на высокопроизводительных монолитных кристаллах ИС FPGA, изготовленных по 14-нанометровой производственной технологии. Это обеспечивает повышение пропускной способности памяти более чем в 10 раз по сравнению с дискретными решениями DRAM.
Другие ссылки по теме
Additional Resources
Explore more content related to Intel® FPGA devices such as development boards, intellectual property, support and more.
Support Resources
Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.
Development Boards
Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.
Intellectual Property
The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.
Design Tools
Explore our suite of software and development tools to assist hardware engineers and software developers when creating an FPGA design.
Contact Sales
Get in touch with sales for your Intel® FPGA product design and acceleration needs.
Ordering Codes
Decipher Intel® FPGA part numbers, including the significance of certain prefixes and package codes.
Where to Buy
Contact an Intel® Authorized Distributor today.