一个把FPGA玩出花来的公司

单看标题，你是否能猜出这家公司来？昨天，这家公司又发布了一款新品，号称业界最高端的FPGA。昨天，赛灵思（Xilinx）宣布推出Versal ACAP 产品组合第三大产品系列—— Versal Premium。一款号称业界最高端的FPGA，具备高度集成且功耗优化的网络硬核，是业界带宽最高、计算密度最高的自适应平台。

这里有个近两年被赛灵思频频提及的词汇“ACAP”（Adaptive Compute Acceleration Platform，自适应计算加速平台），并不像它的读音“A-cup”那么平平无奇，实则非常有料，2018年3月19日刚推出那会，上任没几个月的赛灵思CEO Victor Peng就称其为“技术颠覆”，是自赛灵思发明FPGA以来最卓越的工程成就。

此话不假，从赛灵思中国官网新闻稿对自己称谓就可以看出。在推出ACAP前，自称“All  Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思”，推出ACAP后，自称“自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思”。小样儿，换个马甲就不是FPGA公司了？这神秘的ACAP为何让赛灵思如此沉迷？

将FPGA玩出花来

1985年，赛灵思发明了FPGA（现场可编程门阵列）。自从发明FPGA之后，就像点了一根FPGA的呲花，到处绽放。

据不少媒体介绍赛灵思都喜欢引用这样一句话，“赛灵思不仅是FPGA发明者，也是首个将FPGA和Arm集成到一起的企业；全球首款软件/硬件可编程的SoC、全球首个2.5D的FPGA、全球首个ASIC增强型设计套件、首款异构多处理器MPSoC和首款数字与模拟结合RFSoC的推出者。”

当然，这哥们还推出过全球首款3D IC；去年8月推出了世界上最大容量的FPGA——Virtex UltraScale+ VU19P。再翻开其官网新闻栏，会发现各种“全球最快”、“业界首款”、“全球最高性能”……词汇泛滥，没辙，谁叫你是FPGA发明者，你说什么都对。

将FPGA玩的最深沉的方式，就是如此这般玩出花来，最后连自己都锤，比如ACAP。

在昨天的Versal Premium ACAP发布会上，赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah就表示，“它将会达到最新一代FPGA带宽的3倍。”当然，在介绍其优势时，赛灵思发言人用Versal Premium ACAP和自家FPGA比了又比，生怕大家不知道它在自锤。

赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah

只要我颠覆自己的速度大于行业发展速度，你就看不出我在自锤，只看见我在创新。ACAP就是一种预判式的自锤。

当初2018年3月，赛灵思称ACAP是一款具有革命性意义的新型异构计算器件，其功能远超传统的 CPU、GPU和FPGA。从5、6年前，赛灵思就开始谋划从器件到平台的战略转型。

CEO Victor Peng说，Versal ACAP 是赛灵思多年软硬件投资及过去 35 年产品架构全部知识的积累。Versal ACAP是一项重大的技术突破，它将面向所有应用和各种开发者开启一个异构计算加速的新时代。2018年赛灵思就表示，ACAP 历经四年的研发，累积研发投资逾 10 亿美元。

ACAP 的核心是新一代的 FPGA 架构，结合了分布式存储器与硬件可编程的 DSP 模块、一个多核 SoC 以及一个或多个软件可编程且同时又具备硬件自适应性的计算引擎，并全部通过片上网络（NoC）实现互联。ACAP还拥有高度集成的可编程I/O功能，根据不同的器件型号这些功能从集成式硬件可编程存储器控制器，到先进的SerDes收发器技术，前沿的RF-ADC/DAC和集成式高带宽存储器（HBM）。

软件开发人员将能够利用 C/C++、OpenCL 和 Python 等软件工具应用 ACAP 系统。同时，ACAP也仍然能利用FPGA工具从RTL级进行编程。

目前，算上昨天发布的Versal Premium，赛灵思已经发布了三个系列的Versal ACAP，还有两款去年6月19日开始面向客户交付的Versal AI Core 和 Versal Prime 系列器件。

关于客户反馈，赛灵思高端 ACAP 与 FPGA 高级产品线经理Mike Thompson表示：“Versal AI Core和Versal Prime现在已经是有几百家客户，反响非常好，而且在大家的支持下他们也希望我们能够加速它的生产，Versal AI Core大概能够提速2个季度，在今年的时候就能够生产。”

赛灵思高端 ACAP 与 FPGA 高级产品线经理Mike Thompson

Versal Premium凭什么称为旗舰级？

赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（Maria Tang）称Versal Premium是旗舰级产品，是Versal产品中高端的存在。具备高度集成且功耗优化的网络硬核，是业界带宽最高、计算密度最高的自适应平台。据悉，其专为在散热条件和空间受限的环境下运行最高带宽网络，以及那些需要可扩展、灵活应变应用加速的云提供商而设计。

赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（Maria Tang）

为什么这款产品能用这么多褒义词，且瞄准最高带宽网络以及云提供商？数据显示，2019年区域流量容量提升了100倍，带宽年复合增长率达到了51%。我们正处于来自多元化应用与工作负载的数据爆炸性增长时代，核心网面临巨大压力。

资料显示， Versal Premium 采用台积电7nm工艺制程打造而成，融软件可编程能力与动态可配置硬件加速、预制连接和安全功能为一体，能够加快产品上市进程。Versal Premium 系列可提供比当前FPGA高达三倍的吞吐量，且内置以太网、Interlaken 和加密引擎。

该系列提供了当前部署主流FPGA两倍的计算密度，同时还面向持续扩展的多元化且不断演进的云工作负载及网络工作负载，提供了灵活应变的能力。

此外，通过网络硬核IP的突破性集成，成就了单芯片 400G 和 800G 的解决方案。面向下一代网络和云部署，Versal Premium 在软件和硬件开发者皆可轻松编程的可扩展平台上，提供了出色的带宽和计算密度，实现了加速功能的优化并大幅降低了总拥有成本。

在赛灵思眼中，这是一款怼天怼地对空气的产品，在图像分类上，Versal Premium特斯拉 V100 GPU性能的1.6倍，是特斯拉T4 GPU的2.3倍，对象检测上分别提高了4.6倍和7.7倍，自异常检测（随机森林算法）上是英特尔至强CPU的65倍。

片上存储器带宽与容量，能比GPU最高可以提升25倍。

在吞吐量这张对比图上，柱形图又高的夸张。

Versal Premium 系列提供了高达9Tb/s的可扩展、自适应串行带宽。具体方法是将112G PAM4收发器与集成的网络功能模块用于核心网、城域网和数据中心互联（DCI）基础设施，将每端口带宽密度提高两倍，并降低时延高达 50%。

这种预制连接可实现安全的多太位以太网（ multi-terabit Ethernet ），灵活支持各种数据速率与协议。通道化以太网硬核能够以最小占板空间提供高达 5Tb/s 的吞吐量，同时高速加密引擎可提供高达 1.6Tb/s 的加密线路速率吞吐量，并支持 AES-GCM-256/128、MACsec 和 IPsec 。

上面这些颀长的红色柱形图，让人感受Versal Premium在性能上的压抑感，难道就没有对手了吗？Sumit表示：“如果一定要对标的话，那就是我们的竞争对手Angelix。但是这个比较也不是特别恰当，首先Versal Premium集成规模和程度要远远高于Angelix，而且Premium产品组合的范围也比它广得多。”再说到工艺节点，赛灵思采用的7nm，似乎又让英特尔10nm欲哭无泪。

供货情况方面，Versal Premium 系列将于 2021 年上半年开始为早期用户提供样品。目前已提供文档，客户可立即使用 Versal Prime 评估套件开始原型设计。Versal Prime 器件与 Versal Premium 器件拥有众多相同的架构模块，支持引脚迁移至 Versal Premium。

“赛灵思是FPGA、硬件可编程 SoC 及 ACAP 的发明者，旨在提供业界最具活力的处理器技术。”赛灵思在官网简介中如此描述自己，显然单纯说赛灵思是卖FPGA的公司有点片面，如果你嫌介绍长，可以简单点说，对对，就是那个把FPGA玩出花来的公司。