赛灵思超越FPGA转型为平台供应商 打造灵活应变的世界

“我在跑马拉松的时候，身心都受到了磨砺。因此我明白了一个道理，想要把一件事做得更好，必须要持续不断地转型。”在近日的赛灵思开发者大会（XDF）上，赛灵思总裁兼首席执行官 Victor Peng 以他35年的长跑经历来形容赛灵思的战略转型。此外，赛灵思还向全球消费者推出了两款重磅转型之作……

超越FPGA转型为平台供应商

“我23岁第一次跑马拉松，当时没有任何准备，我坚持跑完了全程。整个过程非常痛苦，但让我明白了提前做准备的重要性。在今后的35年里，我累计跑了100多场马拉松，最长的一场是10年前参加的，赛程为100英里。“大会一开始，Victor 讲述了他的马拉松经历， “我在跑马拉松的时候，身心都受到了磨砺。同时我也明白了，想要把一件事做得更好，必须要持续不断地转型。”

Victor表示，当今时代的变化呈几何级数发生，FPGA也变得更加复杂和强大。此前，赛灵思的可编程逻辑器件主要应用在原型设计和互联上。而如今，随着FPGA的复杂程度越来越高，赛灵思已经超越了FPGA器件，转变为一家平台提供商。

打造灵活应变、万物智能的世界

数据爆炸的发生，人工智能的兴起，摩尔定律的放缓，颠覆了原有的市场和业务。系统和基础设施在全球迅速扩张，对计算能力和带宽也有了更高的要求。同时，也需要更加迅速地变化来满足不断变化的要求和标准。Victor解释：“就像自然界‘物竞天择，适者生存’自然法则一样，在数字世界，即使是量产型应用，灵活应变的系统也是最具弹性和可持续性的。”

正如Victor所言，“打造灵活应变、万物智能的世界”正是赛灵思的使命，这个使命还将会延续几十年。

为了更好地完成使命，赛灵思制定了新的战略，即：数据中心优先，加速核心市场发展，驱动灵活应变的计算。Victor比喻：“像是一把椅子的三条腿，每一条腿都相互关联，对策略的完整性至关重要。”

基于新使命和新战略，赛灵思推出了全新的产品类别——自适应计算加速平台ACAP。大会上，Victor重点介绍了赛灵思业界首款ACAP平台Versal和AI加速器卡Alveo两款新品。

ACAP：赛灵思转型后的全新类别

Victor揭示，当前的设计周期已经超过了硅片发展周期。即使采用先进的架构，保证迅速流程化，也要花费18-24个月，而市场的变化往往在一夕之间。赛灵思的平台要求既能加速机器学习，又能加速非机器学习部分，并可动态、迅速地完成加速，帮助用户缩短集成人工智能到应用中的时间，提升上市速度。

为了更好地满足用户需求，赛灵思推出了全新的产品类别——ACAP（Adaptive Compute Acceleration Platform）。

ACAP是可扩展、一体化程度非常高的计算平台，其硬、软件都可编程。A指灵活应变。ACAP支持采用任何架构来优化网络、算法和应用，具备低时延，高通量的优势；CA指计算加速。ACAP是多核计算平台，其内部有不同的计算引擎，可扩展性非常强，用户可对它进行定制化的配置；P指平台。数据流动、计算工作等都可在ACAP上来实现，并有更好的安全性和能耗。

在软件层面，ACAP是非常一体化的开发平台，内部含有编译器等，具有高通量、可扩展、低延迟的性能，未来将能应用到任何场景中。

·Versal

VERSAL是行业首款ACAP自适应计算加速平台。据赛灵思产品与技术市场营销高级总监Kirk Saban介绍，VERSAL能够实现异构加速，可用于各种类型的应用，其设计面向所有开发者。Kirk表示，赛灵思有一个全面的工具流，帮助用户充分利用Versal架构在熟悉的环境中进行开发。

Kirk认为，Versal的异构处理能力，由其多个不同类型的处理引擎带来，使得Versal可应对不同的工作负载。Versal的引擎包括标量处理引擎、灵活应变的硬件引擎、智能引擎、高级协议引擎等。

标量处理引擎，有双ARM Cortex-A72应用处理器，能效高且支持广泛的应用。还有双ARM Cortex-R5实时处理器，可满足安全性非常强的应用需。另外，赛灵思还引入了革新性的引擎——平台管理控制器，可对整个器件进行控制，可满足自上而下的设计，实现软件的可编程。

灵活应变的硬件引擎，适用于更高计算密度的再构建基础硬件架构，它支持定制存储器层级，用户可看到不同层次的应用和外部应用，比如高级机器学习和AI推断部署和实施，可提供动态重新配置功能，比之前各大产品快8倍。

智能引擎，其软件可编程，硬件灵活应变。比如DSP引擎，在Versal架构可实现高精度浮点和低时延，面向定制化数据路径的粒度控制。比如AI引擎，具备高吞吐量，低时延和高功效的特性，专为AI推断和高级信号处理工作负载而优化。使用紧密耦合存储器的向量处理器阵列，可直接访问自适应硬件，实现定制存储器层级，其软件可编程。可用在无线的计算，雷达型的应用等。

值得注意的是，赛灵思AI引擎并没有采用深鉴科技的技术。赛灵思软件与AI解决方案产品市场营销与产品规划副总裁Ramine Roane先生在媒体群访中解释，深鉴科技的AI引擎应用范围比较窄，更适用于某些神经网络DNA，而赛灵思希望AI引擎可用于包括AI、DSP还有5G在内的更广泛的领域。

Versal系列共六个产品

Versal产品组合将采用台积电7nm FinFET制程工艺。目前共规划六个系列：AI核心系列，AI Edge系列，AI RF系列，基础系列，旗舰系列以及HBM系列。

其中，AI核心系列和基础系列已经通过早期使试用计划与多家关键客户合作，将于明年下半年上市。基础系列是通用性非常强的产品，可针对包括传统互联应用、加速应用在内的各个市场。AI系列是应用于对性能要求非常高的领域，比如机器学习的推断。

AI Edge系列主要针对自动驾驶、机器人的应用，或者对独立运营要求以及安全性比较高的应用，预计量产的时间为2020年。Versal旗舰版量产时间为2020年，HBM系列可用在高端的数据中心和测试产品中，其量产时间在2021年之后。RF系列可支持5G架构和应用，主要用在一些高性能的应用当中，包括天线的系统等，将于2020年量产。

·Alveo AI加速器卡

除了Versal之外，Alveo也是赛灵思主要介绍的重磅产品。

赛灵思软件和IP产品部执行副总裁Salil Raje先生在演讲中强调了AI加速在人工智能训练和推断阶段的特点。他表示，当前在推断阶段面临创新的速度，低时延的性能，更低的功耗，整体的应用加速等方面的挑战。

另外，Ramine 也明确表示，当前的赛灵思更专注于推断部分的市场。推断市场仍然处于上升期，推断在加速应用这方面处于快速增长阶段，现在正处于从CPU向加速卡转换的阶段，推断的市场未来将比训练市场规模更大。

此背景下，赛灵思Alveo诞生了。Alveo将用来大幅度提升云端和本地数据中心中业界标准服务器的性能。利用 Alveo，客户在运行实时机器学习推断以及视频处理、基因组学、数据分析等关键的数据中心应用时，有望以较低时延实现突破性的性能提升。

据了解，Alveo基于16nm 工艺。目前，Alveo™ U200 和 Alveo U250已经开始接受量产订单，起价为8995 美元。

就机器学习而言，Alveo U250实时推断吞吐量比高端 CPU高出20 倍，相对于高端 GPU等固定功能的加速器，能让 2 毫秒以下的低时延应用性能提升 4 倍以上。此外，Alveo 加速器卡相对于 GPU 能将时延减少 3 倍，在运行实时推断应用时提供显著的性能优势。数据库搜索等一些应用可从根本上得到加速，性能比 CPU 高90 倍以上。

与合作伙伴发布的其他新品

此外，赛灵思还与其芯片合作伙伴进行了合作，并制定了新的标准和方案。比如：赛灵思与华为联合发布FX系列加速卡，具备高带宽、低时延功能，可让FPGA、CPU、GPU交互使用；赛灵思与浪潮联合发布了全球首款集成HBM2的FPGA AI加速卡F37X，该加速卡可在不到75W典型应用功耗提供28.1TOPS的INT8计算性能和460GB/s的超高数据带宽，适用于机器学习推理、视频转码、图像识别、语音识别等应用场景的AI计算加速。