5G核心网建设2023年迎来高峰 尖端芯片助提前布局享红利

　　电子发烧友网报道（文/张慧娟）作为FPGA的发明者，赛灵思在两年前推出ACAP （自适应计算加速平台） 这一全新的器件物种，亲手把自己引入无人区。从FPGA到全可编程再到ACAP，赛灵思向内打破自我，向外拓展边界。

　　ACAP是一个高度集成的多核异构计算平台，能根据各种应用与工作负载需求从软硬件层面进行灵活修改，实现了超越传统CPU、GPU、FPGA的性能与能耗比。日前，该平台第三大系列旗舰级产品Versal Premium发布，面向网络与云加速在带宽、计算密度方面再创新高，昭示着赛灵思继续冲击高端市场的决心。

　　数据爆炸驱动网络转型

　　来自视频流、企业、物联网和智能器件的数据，使带宽的年复合增长率高达51%。而随着5G的到来，带宽将百倍增长，使得核心网、数据中心、流量管理面临着巨大压力，驱动传统网络进行转型升级。

　　赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah

　　三大方向值得注意。据赛灵思产品线营销与管理高级总监Sumit Shah介绍，首先是核心网的扩展，5G 核心年复合增长率预计为313%；其次，安全和分析成为网络运营商最关心的内容；第三，端口的密度和带宽呈几何级倍数增长，传统的器件已经跟不上计算密度的发展。

　　

　　受这些需求驱动，赛灵思基于已全面供货的Versal AI Core与 Versal Prime ACAP两大系列推出了Versal Premium。它可提供高于当前FPGA 3倍的吞吐量，且内置以太网、Interlaken 和加密引擎，实现更快、更安全的网络；2倍于当前主流FPGA的计算密度，实现灵活应变的加速；同时通过高度集成的软硬件平台来提升生产力。

　　Versal Premium将ACAP推向新高度

　　赛灵思高端 ACAP 与 FPGA 高级产品线经理Mike Thompson表示，Versal ACAP非常重要的差异化特点就是具有片上可编程网络。传统高性能、高带宽的设计经常会遇到路径上的瓶颈，而片上可编程网络可以解决这个问题，可以在所有引擎之间、用户逻辑器件和连接界面之间实现通信，而无需额外资源。

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

　　Versal Premium系列具备高度集成且功耗优化的网络硬核，专为在散热条件和空间受限的环境下运行最高带宽网络，以及需要可扩展、灵活应变应用加速的云提供商而设计。独到之处在于112Gbps PAM4收发器、数百GbE（千兆位以太网）和 Interlaken 连接、高速加密以及内置DMA、同时支持CCIX和CXL支持的PCIe Gen5。搭配Vitis统一软件平台与Vivado设计套件，Versal Premium 可为软件与硬件开发者提供完整的解决方案堆栈。据了解，Versal Premium 系列将于 2021 年上半年开始为早期用户提供样品。

　

　　更快速、更安全的网络

　　Versal Premium 系列可提供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5Tb/s的吞吐量，同时高速加密引擎可提供1.6Tb/s的加密线路速率吞吐量，并支持AES-GCM-256/128、MACsec 和 IPsec 。

　　灵活应变的云加速

　　Versal Premium将超过 120TB/s 的片上存储器带宽与可定制存储器层级相结合，能够减少数据移动从而消除相应的关键瓶颈，与此同时，还支持以嵌入式方式将预制连接与硬核集成到现有云基础设施中。从基因组学、数据分析和视频转码，到针对语音和图像识别的 AI 推断，Versal Premium 提供了高度集成的云就绪平台，为多元化的工作负载提供突破性能。

　　放眼2023年核心网爆发机遇

　　随着摩尔定律的消亡，需要突破芯片节点的技术来推进创新。Mike Thompson表示，Versal Premium的高效表现主要来源于大规模的丰富集成，集成了应用处理器、实时处理器、平台控制器、存储器界面以及多种连接。假设将以太网Interlaken或加密引擎用软件逻辑做的话，需要很多FPGA才能够实现，但Versal Premium是ASIC硬核的实现方式，所以效率提高了很多。

　　据介绍，Versal Premium的网络IP集成，可等效22个FPGA的逻辑密度。可以使开发者更加专注于差异化，而无需分散精力在基础架构设计与连接上，同时可以帮助客户降低资本支出与运营成本。

　　三大运营商都已开始5G核心网招标，但是Versal Premium 2021年才能供货，是否还能及时抢占这一市场？Mike Thompson 表示，5G运营商通常使用的是Versal AI Core系列，赛灵思已经抓住了这个机遇。而核心网建设要比无线网的投资晚2-3年，所以高峰应该出现在2023年，对于一些想要通过部署最尖端的技术来占领市场份额的客户，现在用Versal Premium开始开发设计，正好能够赶上这一机遇。

　　双管齐下，硬件和软件全方位平台转型

　　大约六七年前，赛灵思开始了从器件向平台的战略转型。据赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（Maria Tang）介绍，随着整个世界移动互联应用的蓬勃发展，随着FPGA 的广泛普及，赛灵思越来越发现平台化是重要的发展方向，只有平台化才能帮助客户快速推出产品，凝聚更多的开发者。

　　

　　赛灵思大中华区销售副总裁唐晓蕾（Maria Tang）

　　过去的一年，是赛灵思硬件和软件平台转型的重要时期。Versal AI Core系列和Versal Prime ACAP系列在去年下半年实现全面供货，能够进一步满足数据中心的迫切需求。去年10月，赛灵思推出ViTIs统一软件平台，扩展到了FPGA以外更广阔的软件开发者、数据科学家、系统开发者等领域，全面赋能开发者快速将创意变成现实。

　　在2020年这个动荡的春天，赛灵思的创新步伐并没有减缓。近两周内宣布两大重磅创新：上周推出了一体化的SmartNIC平台Alveo U25，能够为云数据中心运营商带来一站式的网络、存储和计算加速；以及这次最新发布的ACAP平台的旗舰级产品Versal Premium。

　　结合赛灵思的三大战略，即数据中心优先、加速核心市场发展、驱动自适应计算。这样的创新节奏，才能充分保证三大战略的并行和延续，无疑也将帮助赛灵思进一步深入向硬件和软件全方位的平台化转型。昔日的可编程逻辑供应商，走向自适应和智能计算的提供商，这是一个不可逆的趋势。

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