在2018年初出任Xilinx CEO之后，Victor Peng就給FPGA巨頭定下了三大戰略，分別是數據中心加速、加速主流市場的發展以及推出 ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform， 自適應計算加速平臺）。當中ACAP更是他們面向未來的重中之重。按照Xilinx的說法，這是繼他們在1984年發明FPGA之后，又一次顛覆性的發明成就。

Victor Peng在中國參加媒體會甚至表示，如果你在一個行業內達到了一種高度，你就有資格玩下一關的游戲。現在Xilinx的ACAP已經上了一個新臺階，接下來我們要和英偉達、英特爾的處理器展開新競爭。

從最近發布的數據看來，Xilinx的ACAP也的確在一步步實現公司對它寄予的厚望。

不止FPGA，ACAP初戰告捷

所謂ACAP，并不是FPGA，正如Victor Peng所說，這是一個整合了了硬件可編程邏輯單元、軟件可編程處理器、以及軟件可編程加速引擎的計算平臺產品。作為一種高度集成的多核異構計算平臺，ACAP可在軟硬件兩個層面隨時進行更改，從而動態地適應數據中心、汽車、5G 無線、有線以及國防市場的廣泛應用與工作負載需求。而Versal 則是ACAP的首款平臺。

據了解，Versal的體系架構從構建伊始即可支持軟件可編程，擁有高度靈活的、每秒傳輸速率高達數兆比特的片上網絡 （NoC）。NoC能無縫集成所有引擎和關鍵接口，使得該平臺在啟動時即可使用平臺的各項資源，并且方便軟件開發者、數據科學家和硬件開發者等都能輕松進行編程。通過一系列工具、軟件、庫、IP、中間件和固件，Versal ACAP讓使用者能隨時通過業界標準設計流程開發各種定制化的加速計算解決方案。資料顯示，Versal包括了幾個系列， AI Core和Prime 則是最先推出的兩個產品線，并已經開始發貨。

據介紹，Versal AI Core 系列在整個Versal產品系列中提供了最高計算性能和最低時延，并通過 AI 引擎實現了突破性的 AI 推斷吞吐量和性能。該系列針對云端、網絡和自動駕駛技術進行優化，提供了業界最廣泛的 AI 和工作負載加速功能。Versal Prime 系列的設計則廣泛適用于各種應用，并針對各種工作負載的連接性和在線加速進行了優化。

“自發貨以來，Versal AI Core和Versal Prime現在已經是有幾百家客戶，反響非常好，客戶甚至希望我們能夠加速其生產”，賽靈思高端ACAP與FPGA高級產品線經理Mike Thompson告訴記者。

再下一城，Versal Premium為數據中心加速

在Versal AI Core和Versal Prime兩個系列首戰告捷之后，Xilinx又馬不停蹄地在日前推出了Versal ACAP的高端系列Versal Premium，旨在幫助超大規模數據中心用戶為多元化的數據中心工作負載實現最高加速水平。這一方面體現了Xilinx的有的放矢；另一方面，也再一次顯露出了這家用于革自己命企業的底氣。

眾所周知，在過去幾年里，隨著AI、5G和物聯網等多個新興應用的崛起，數據成為了各大領域關注的重點。而龐大數據量的傳輸也給做相關支撐的基礎設施帶來嚴峻的挑戰。如何提高高帶寬、高性能、高可靠性和安全的方案，就成為了相關供應商需要考慮的重要問題。而Xilinx 的Versal Premium就是為了解決這些問題而生的。

Mike Thompson指出，Versal Premium是在Versal Prime的基礎上，集成更多的連接和安全功能而打造的產品。從他的介紹我們得知，Versal Premium集成了PCIe Gen5、DMA和CCIX；同時還加上了CXL的支持；另外，最先進的112G PAM4收發器和可以做以太網即時連接的600G Interlaken硬核也是這個新旗艦的另一個亮點。在安全方面，Xilinx還為這款產品加入了400G加密引擎用于加密。是因為這些多樣化異構集成，Xilinx讓這個產品能給客戶帶來卓越的效果。

首先，通過軟IP和硬IP的配置，能提供功耗優化的帶寬密度。

以硬IP連接為例，它不但能夠支持多速率以太網，還可以實現如網絡遙測、虛擬化和數據包處理等高價值功能。在這些硬IP的支持下，不但可以支持更多標準，還能夠以最小占板空間提供高達 5Tb/s 的吞吐量，同時能夠讓產品滿足當前主流的100G和400G光通信需求，還提供了面向未來的800G連接支持，讓客戶可針對未來做更多提前布局。

Versal Premium 系列還提供了高達 9Tb/s 的可擴展、自適應串行帶寬。具體方法是將 112G PAM4 收發器與集成的網絡功能模塊用于核心網、城域網和數據中心互聯（ DCI ）基礎設施，將每端口帶寬密度提高兩倍，并降低時延高達 50%。

其次，Versal Premium可以幫助客戶實現800G DCI，但功耗不到100瓦。在與FPGA方案相比時，前者的功耗降低一半以上，占地面積也降低一半，功耗則提升了60%。

第三，Versal Premium集成的600G Interlaken 和400G高速加密引擎能協助打造更快速和安全的網絡。如下圖所示，這個產品可以以1.8Tb/s的速度現用Interlaken連接，高速加密引擎也可提供高達 1.6Tb/s 的加密線路速率吞吐量。

為了當前計算加速存儲器架構上的瓶頸，Xilinx還給Versal Premium集成了1G片上存儲器帶寬，讓其可以和計算引擎進行非常緊密地吻合，提高它的性能，降低功耗和時延。據Xilinx方面介紹，Versal Premium的存儲器帶寬為123TB/s，這個數字是英偉達Tesla V100的9倍，與Tesla T4相比，更是快樂25倍。“這讓我們的產品解鎖了GPU無法企及的性能”，Xilinx方面強調。這樣的存儲器帶寬與異構引擎的搭配，讓Versal Premium整體也提供了突破性的性能。

除了硬件之外，Xilinx還為這系列產品提供一個非常豐富和強大的軟件生態，搭配其Vitis軟件平臺，使得軟件開發者可以使用他們最熟悉的C、C++和Python語言對硬件進行開發，另外數據科學家和算法開發人員也可以使用他們平時最熟悉的框架，在這個硬件上進行研究。Xilinx希望硬件開發者、軟件開發者和數據開發者都能加入到其生態中來。

此外，針對當前網絡應用的需求，Xilinx還給Versal Premium帶來了網絡異常檢測AI和配置與網絡性能AI。前者的引入讓其能夠執行入侵檢測和惡意軟件識別的功能，還擁有了應對新興威脅的自適應算法，同時供公司還提供了隨機森林算法（Random Forest） IP，滿足客戶的多樣化需求；至于后者，則可以自動監測與性能瓶頸糾正，還可以自動配置，最大限度延長正常運行時間（MLP）

Mike Thompson強調。這樣的異構集成創新使得ACAP尤其是Versal Premium能夠超越摩爾定律的限制，能夠專注于下一代高帶寬和處理能力。還可以幫助客戶大大降低資本支出和運營成本。更重要的一點，正因為使用了這樣的設計，Versal Premium擁有了更多的邏輯可以用于定制。

雖然網絡加速市場高手林立，但Xilinx的強勢殺入，讓整個市場又增添了幾分變數。
責任編輯：tzh