Xilinx-CEO Peng ruft die „anpassungsfähige, intelligente Welt“ aus

Weniger als zwei Monate nach seinem Antritt als neuer CEO von Xilinx hat Victor Peng eine neue Strategie für die programmierbare Logik angekündigt. Speziell das Rechenzentrum und das „adaptive Computing“ sollen im Zentrum einer neuen Technologie namens ACAP stehen. Die ersten Produkte werden im 7nm-Verfahren gefertigt und sollen noch dieses Jahr zum Tape-Out gelangen.

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Xilinx - seit langem Marktführer bei programmierbaren Logikbausteinen - behauptet, dass seine adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP) weit über die Möglichkeiten von FPGAs hinausgeht, um ein Leistungsniveau zu erreichen, das von CPUs oder GPUs nicht erreicht wird. Ähnlich wie ein High-End-FPGA oder ein Multicore-SoC handelt es sich bei der ACAP um eine hochintegrierte, heterogene Multi-Core-Rechenplattform, die sich auf der Hardwareebene modifizieren lässt, um sich den Anforderungen eines breiten Spektrums von Anwendungen und Workloads anzupassen. Diese Möglichkeit zur Anpassung, die auch dynamisch während des Betriebs erfolgen kann, soll laut Xilinx für eine Leistungsfähigkeit und eine auf die Leistungsaufnahme umgerechnete Performance sorgen, die auch dedizierte CPUs oder GPUs nicht erreichen können.

Als Hauptanwendefeld für die Technologie sieht Xilinx in erster Linie Hardware- und Rechenbeschleunigung. So eigne sich ACAP ideal zur Beschleunigung von Anwendungen im aufstrebenden Big-Data- und KI-Bereich. Dazu zählen unter anderem Video-Transcoding, Datenbanken, Datenkompression, Suchen, KI-Inferenzen, die Genomkunde, die maschinelle Bildverarbeitung, Massenspeicher für Computer und die Beschleunigung von Netzwerken. Die erste ACAP-Produktfamilie mit dem Codenamen „Everest“ wird mit einer 7-nm-Prozesstechnologie von TSMC entwickelt und wird voraussichtlich noch in diesem Jahr zum Tape-Out gelangen.

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„Wir haben es hier mit einer grundlegenden technologischen Neuerung für die Industrie und unserer entscheidendsten technischen Errungenschaft seit der Erfindung des FPGA zu tun“, sagte Victor Peng, President und CEO von Xilinx, anlässlich der Ankündigung des Produkts. „Diese revolutionäre neue Architektur ist außerdem Bestandteil einer groß angelegten Strategie, die dafür sorgen soll, dass Xilinx nicht mehr nur FPGAs anbietet und nur Hardwareentwickler unterstützt. Der Einsatz von ACAP in Rechenzentren sowie in unseren darüber hinausgehenden Märkten wird der verbreiteten Nutzung des Adaptive-Computing-Konzepts Auftrieb verleihen und somit dafür sorgen, dass die intelligente, vernetzte und adaptive Welt schneller Wirklichkeit wird.“

Erste technische Details über ACAP

Auch wenn Xilinx bei ACAP von einer komplett neuen Bausteinkategorie spricht, ist sie doch in ihrem Kern mit FPGAs zumindest eng verwandt. Allerdings werden noch zusätzlich weitere Funktionalitäten direkt in ihr integriert. Die Plattform besitzt in ihrem Kern eine FPGA-Struktur einer neuen Generation mit verteilten Speichern und hardwareprogrammierbaren DSP-Blöcken, einem Multicore-SoC und einer oder mehreren, per Software programmierbaren und zusätzlich hardwaremäßig anpassbaren Rechen-Engines, die über ein Network on Chip (NoC) miteinander verbunden sind. Eine ACAP verfügt des Weiteren über hochintegrierte, programmierbare I/O-Funktionalität, deren Spektrum je nach Bausteinvariante von integrierten, hardwareprogrammierbaren Speicher-Controllern über fortschrittliche SerDes-Technologie und HF-ADCs und -DACs der Spitzenklasse bis zu integriertem High Bandwidth Memory (HBM) reicht.

Softwareentwickler können Tools wie C/C++, OpenCL und Python für die Entwicklung ACAP-basierter Systeme und Anwendungen nutzen. Mit FPGA-Tools lässt sich eine ACAP außerdem auf der Registertransferebene (Register-Transfer Level, RTL) programmieren.

ACAP befand sich sich seit vier Jahren unter dem Codenamen "Everest" in Entwicklung. Insgesamt gibt Xilinx an, über eine Milliarde US-Dollar in die Entwicklung der Plattform investiert zu haben. Softwaretools wurden bereits an die ersten Kunden ausgeliefert. nach dem Tape-Out des ersten Everest-Produkts noch in diesem Jahr soll bereits 2019 die Auslieferung erster fertiger Bausteine an Kunden erfolgen.

Angekündigte Performance-Verbesserungen

Xilinx erwartet, mit Everest bei sogenannten Deep Neural Networks eine 20-fache Performance-Steigerung gegenüber seinen heutigen 16-nm Virtex VU9P FPGAs zu erreichen. Everest-basierte Remote Radio Heads für 5G sollen im Vergleich zu aktuellen 16-nm-basierten Funkeinheiten die vierfache Bandbreite erzielen. außerdem verspricht das Unternehmen weitere Performance-Steigerungen und mehr Energieeffizienz in einer Vielzahl von Anwendungen auf den verschiedensten Märkten. Beispiele sind der Automobilsektor, Industrie, Wissenschaft und Medizin, der Aerospace- und Rüstungssektor, Prüf-, Mess- und Emulations-Anwendungen, Audio/Video und Rundfunk sowie der Consumer-Markt.

Jenseits von FPGAs?

ACAP stellt die Kulmination von Xilinx' Bemühungen dar, sich als mehr als "nur" ein Hersteller leistungsfähiger Nischenbausteine wie FPGAs zu platzieren.ACAP und Everest sind Teil von Xilinx-CEO Victor Peng's Strategie, Xilinx zu einem leitenden Unternehmen der neuen „anpassungsfähigen und intelligenten Welt" zu machen.

„Während FPGA- und Zynq-SoC-Technologien nach wie vor den Kern unseres Geschäfts bilden, ist Xilinx nicht mehr nur ein FPGA-Unternehmen. Das ist unser Erbe, aber wir bauen seit Jahren auf diesem Fundament auf: die Integration kompletter SoCs in unsere programmierbaren Chips, die Entwicklung von 3D-ICs, der Aufbau von Softwareentwicklungs-Frameworks und die Schaffung von Partner-Ökosystemen, um Produkte zu liefern, die in der Branche einzigartig sind“, sagt Peng. „Wir bringen diese Innovation auf die nächste Ebene mit der Erfindung des ACAP, wo wir jetzt und in Zukunft noch mehr Wert auf das Rechenzentrum und unsere Kernmärkte legen werden“.

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