結構化ASIC加速5G、AI、雲端與邊緣負載效能

作者 : Susan Hong, EE Times Taiwan

英特爾(Intel)發表全新結構化ASIC,有助於為5G、AI、雲端與邊緣運算負載加速應用效能…

為了協助客戶加速龐大資料量的分析、轉移、儲存與處理,英特爾(Intel)發表全新結構化ASIC,鎖定為5G、人工智慧(AI)、雲端與邊緣運算負載強化應用效能,並進一步使其得以提供從FPGA客製邏輯、結構化ASIC到ASIC的完整解決方案。

全新的Intel eASIC N5X是英特爾於2018年併購eASIC後的首款結構化ASIC,具備與現有Intel FPGA相容的硬核處理器(Hard Processor)與安全系統,可協助客戶遷移其客製化邏輯閘與設計,帶來低單位成本、更快的效能以及降低能耗等效益。

因應目前熱門的5G、AI、雲端與邊緣運算負載應用,導入客製化邏輯的共同挑戰之一就在於熱與成本。英特爾台灣分公司發言人兼通路業務暨夥伴事業群業務經理林士元指出,「客戶在遇到這一類問題時通常必須在ASIC或FPGA之中二選一,」然而這兩種完全不同的架構之間無法輕易轉移。

針對這些客製化邏輯的挑戰,英特爾陸續推出從FPGA、結構化ASIC到ASIC的各種解決方案。FPGA為客製化設計提供最佳上市時間與最高的靈活度,而ASIC與結構化eASIC則以最低的功耗與成本提供硬體最佳化效能。FPGA的可程式化能力協助客戶針對特定工作負載快速開發硬體,並適應隨時間而變化的標準,如在5G初期以及向Open RAN實作遷移。此外,英特爾並推出全新開放式FPGA堆疊架構(OFS),提供標準介面與API,讓客戶輕鬆開發客製化平台。

結構化ASIC則兼具FPGA與ASIC的好處,擁有比FPGA更低的功耗與成本,其一次性工程(NRE)費用也較cell-based ASIC更低。林士元解釋說:「相較於傳統的FPGA,新的Intel eASIC N5X可節省50%的核心功耗(即更省電),單位成本也更低;此外,它還提供了比ASIC更快的上市時程以及更低的NRE,」讓客戶得以建立功耗最佳化、高效能與高度差異化的解決方案。

此外,「當客戶利用FPGA SoC開發的產品達到成熟階段,在決定採取eASIC或ASIC的下一步時,如何簡單地移植到下一個平台?」林士元說,「最簡單的選擇就是採用相同的處理器,無需任何更動。這也就是結構化ASIC內建相容於FPGA的硬核處理器所具備的優勢。」

eASIC在被收購之前已經開發出45nm N2X、28nm N3X以及52M閘的28nm N3XS,英特爾在此基礎上開發的N5X採用16nm製程,最高可達80M閘,較前一代更高3倍多。此外,N5X並支援225Mb記憶體、32Gbps高速收發器以及Arm Cortex A53四核心處理器。

Intel eASIC N5X架構。(來源:Intel)

Intel eASIC N5X還整合號稱「軍事等級」的FPGA Agilex安全管理系統,具備安全啟動、身份驗證與防竄改等安全裝置管理功能,因而可為5G、網路到邊緣等應用場景強化安全性,讓通訊不至於暴露於危險中,滿足客戶應用的關鍵安全需求。

*本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2021年1月號

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