FPGA正在以一幅全新的姿势拥抱这个新时代

（文章来源：半导体行业观察）

纵观当下的科技现状：云计算、便携式计算、物联网设备、5G和自动驾驶汽车计算的融合，正在驱动着算法从根上的变革，呼唤未来10年内将算力提高100倍，甚至是1000倍。此外，由于人工智能在上述行业中的普及，这些算法不断“发展-创新”的周期已经远远超越了芯片设计和制造的周期。

而摩尔定律的消亡，使得芯片在工艺扩展上的优势在不断降低，对更高算力的需求变得更加复杂，这就使得特定领域架构（DSA）成为下一代性能和能效提升的必然。正因如此，赛灵思推出了业界首创的ACAP （Adaptive Compute Acceleration Platform）自适应计算加速平台。赛灵思方面表示，这是一个面向当今创新和和变革者具有划时代意义的革命性异构计算平台，其寓意是Versatile（多样化的）+ Universal（通用的），表示其集多样性和通用性为一体，是一款可面向所有应用、面向所有开发者的平台级产品。

换而言之，ACAP将承担赛灵思从硬件走向平台的重任。据了解，这个新产品不但能使软硬件灵活应变的DSA成为技术发展的方向，还能将软件可编程性与可动态配置的特定领域硬件加速和自适应能力相结合，使企业能够应对数据爆炸带来的计算挑战，并能保证自己的创新永不落伍。

从配置上看，该芯片不仅包含了FPGA的可配置逻辑，还包含了ARM核，以及AI Engine和DSP Engine。这意味着使用ACAP架构的芯片将可以满足三种需求：ARM核可以运行一些通用化且对性能需求不高的任务，例如操作系统；FPGA可配置逻辑可以运行定制化逻辑；而AI Engine则可以运行AI相关的高性能专用计算，例如矩阵运算等。其中的AI Engine更是ACAP最被人看好的一个功能特色。

从赛灵思发布的资料我们可以看到，这个AI Engine是一组SIMD核阵列，每个内核都包含了完整的RISC处理器、定点SIMD处理单元、浮点SIMD处理单元以及本地内存器。每个内核之间还可以通过片上网络（NoC）连接到一起，从而可以实现高度灵活的数据流，此外还能无缝集成所有引擎和关键接口，使该平台在启动时即可使用平台的各项资源。同时，NoC的存在也能方便软件开发者、数据科学家和硬件开发者等轻松进行编程。

按照行业资深人士的说法，得益于NoC，ACAP在时延方面的表现，较之GPU并行赖以成名的SIMD更有优势，这就是很多人认为赛灵思ACAP非常适合人工智能领域的一个原因。赛灵思CEO Victor Peng则认为，ACAP甚至可以应付未来会出现的新的变化，比如与新应用和新器件也可以进行互联，进行加速。“此外，ACAP不仅可以在软件方面编程，也能像传统的产品一样支持硬件开发者进行开发”，Victor强调。

根据赛灵思的介绍，公司特别打造了一个统一软件平台和一系列支持行业标准设计流程的工具、软件、库、IP、中间件和框架。其中，Versal ACAP的硬件和软件可以由软件开发人员、数据科学家和硬件开发人员灵活地进行编程和优化，满足所有开发者灵活定制的创新需求。

简而言之，Versal ACAP是一个革命性的新型平台，它将加速自适应计算模式从边缘到云的广泛普及，从而加速人类实现智能、互联和灵活应变的世界。今年六月，赛灵思的首款自适应计算加速平台Versal终于正式出货。据了解，这个产品使用台积电7nm工艺制造，内置双核ARM Cortex-A72应用处理器、双核ARM Cortex-R5F实时处理器等多个硬件引擎，能为数据中心、汽车、5G无线等多个领域的应用提供重要的底层性能支持。

从这款产品开始，FPGA巨头正式打开了一个新篇章。