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当FPGA遇到DRAM 带宽不再是难题

2015-11-26
作者:王伟

    在数据中心、广播、固网和高性能计算这类需要处理大量计算的系统中,一个很关键的制约因素就是存储器带宽。现实情况是,系统需要处理的数据量在不断攀升,而存储器子系统所能提供的带宽与系统要求的带宽差距却越来越大,现有的DDR3、DDR4等存储技术远远跟不上系统对带宽需求的增加。

    为有效解决这类问题,充分满足机器学习、大数据分析、图像识别、工作负载加速和8K视频处理这些应用场合对系统带宽的需求,Altera于日前公开了业界第一款异构系统级封装SiP器件,该器件集成了HBM2 DRAM以及Altera最新一代Stratix 10 FPGA和SoC。在单个封装中同时实现了业界性能最好的FPGA和宽带存储器。与传统的分立的DRAM解决方案相比,SiP DRAM最大可能地缩小了DRAM器件与FPGA之间的引脚距离,从而有效缩短了数据传输的时间,将存储器带宽提高了10倍。

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    Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey对SiP DRAM的描述是这样的:“Altera将突破性的3D堆叠存储器技术和业界领先的14nm Stratix 10 FPGA集成在一个封装内,在性能、功耗和存储器带宽上,远远超过了其他可编程解决方案。这是一个蛙跳式的进步。”

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    Stratix 10 DRAM SiP的优势还在于:(1)使用Intel的嵌入式多芯片互联桥接EMIB技术来实现。EMIB技术的芯片之间走线非常短,与采用中介层的解决方案相比,性能更好、传输量更大、而功率消耗更低;(2)Stratix 10 DRAM SiP器件的设计环境,包括软件和硬件的开发流程和开发方式与Altera的其他FPGA和SoC器件是一致的,让系统工程师的开发工作更简便;(3)Stratix 10 DRAM SiP支持使用者以高功率效益的方式订制其工作负载,获得最大内存带宽。目前,在全球,尤其是中国和亚太地区市场,高性能计算、军用雷达、广播、8K高清视频、网络数据包传输与共享这类需要高带宽的密集型应用需求急剧上升,因此,Stratix 10 DRAM SiP期间的市场需求非常可观。


    Stratix 10 DRAM SiP代表了新一类器件,对Altera来说,它仅仅是Altera异构SiP策略的一个开始,未来还将尝试将处理器、模拟芯片、光模块、ASIC以及其他硬核协议与FPGA集成到一个封装中,且在该领域也将保持持续领先。


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