Xilinx, oltre l’Fpga

Victor Peng, presidente e Ceo di Xilinx, spiega la propria visione e la nuova strategia dell'azienda, che si basa su una rivoluzionaria tecnologia che consente l’elaborazione di tipo adattativo.

Concepita per offrire un nuovo percorso di crescita, una nuova tecnologia e una nuova direzione, la visione di Victor Peng, attuale Presidente e Ceo di Xilinx che ha da poco sostituito Moshe Gavrielov dimessosi a inizio anno dai suoi incarichi operativi per andare in pensione, implica la proposta di soluzioni innovative per un "mondo adattabile e intelligente". In tale contesto, Xilinx va oltre l'Fpga, offrendo una categoria rivoluzionaria di processori e piattaforme adattabili e altamente flessibili che consentiranno di accelerare l'innovazione attraverso una vasta gamma di tecnologie destinate a un novero di applicazioni che si estende dall'endpoint al Cloud. La strategia di Peng riguarda tre punti chiave: l’accelerazione a livello di data center; la crescita nei mercati di riferimento; la piattaforma Adaptive Compute Acceleration.

Più valore ai data center e ai mercati di riferimento

Per quanto riguarda l'accelerazione a livello di data center, Xilinx sta intensificando gli sforzi con i principali clienti del settore data center, con i partner di ecosistema e con gli sviluppatori di applicazioni software per alimentare l'innovazione e le implementazioni riguardanti l'accelerazione di calcolo, l'archiviazione computazionale e l'accelerazione di rete. Il settore dei data center rappresenta un'area di rapida diffusione delle tecnologie, dove i clienti possono prontamente sfruttare gli incrementi di capacità e il miglioramento delle prestazioni-per-watt che la tecnologia Xilinx garantisce ad applicazioni legate ad intelligenza artificiale, elaborazione immagini e genomica. Tra i mercati di riferimento in cui Xilinx è un leader tecnologico chiave e vanta una consolidata tradizione ci sono l’automotive, le infrastrutture wireless e le comunicazioni cablate, l’audio, il video e la trasmissione, l’aerospaziale e la difesa; l’industria, il test e la misura e il consumer. Tali mercati e i clienti che vi operano rimangono fondamentali per Xilinx e in queste aree la società continuerà ad alimentare l'innovazione. Infine, la piattaforma Adaptive Compute Acceleration, il terzo e più significativo pilastro. Il termine Acap fa riferimento a una piattaforma di calcolo multi-core eterogenea altamente integrata che può essere modificata a livello hardware per adattarsi alle esigenze di un'ampia gamma di applicazioni e di carichi di lavoro. La capacità di una piattaforma Acap di adattarsi in modo dinamico durante il funzionamento permette di ottenere livelli di prestazioni e di efficienza energetica non conseguibili con le attuali Cpu o Gpu. "Benché le tecnologie Fpga e SoC Zynq siano ancora fondamentali per il nostro business, Xilinx non è più solo una società di Fpga. Questa tuttavia rappresenta la nostra eredità cultuale: da anni costruiamo su tale base, integrando SoC completi nei nostri die programmabili, sviluppando circuiti 3D, realizzando strutture di sviluppo software e creando ecosistemi di partner per fornire prodotti completamente unici nel settore", ha dichiarato Peng. "Grazie all'invenzione della piattaforma Acap stiamo spingendo questa innovazione al livello successivo, dove ora e in futuro garantiremo ancora più valore ai data center e ai nostri mercati di riferimento".

Acap, una piattaforma ad elaborazione adattativa

Acap identifica una piattaforma di elaborazione eterogenea multi-core ad alto grado di integrazione che può essere modificata a livello hardware per adattarsi alle esigenze di una pluralità di applicazioni. La capacità di una piattaforma Acap di adattarsi in modo dinamico durante il funzionamento permette di ottenere livelli di prestazioni e di efficienza energetica non conseguibili con le attuali Cpu o Gpu.

La piattaforma Acap rappresenta la soluzione ideale per accelerare una vasta gamma di applicazioni in un'era sempre più dominata dai Big Data e dall'intelligenza artificiale. Tra queste si possono annoverare transcodifica video, database, compressione dati, processi inferenziali basati sull'Intelligenza Artificiale, genomica, visione artificiale, computational storage e accelerazione di rete. Gli sviluppatori hardware e software saranno in grado di progettare prodotti basati su Acap per applicazioni di elaborazione a livello di cloud, edge ed end point. La prima famiglia di prodotti Acap, il cui nome in codice è “Everest", sarà sviluppata sfruttando una tecnologia di processo da 7 nm di Tsmc e sarà pronta per la produzione in volumi entro l'anno (Fig. 3). "Si tratta di una tecnologia rivoluzionaria, in grado di cambiare radicalmente la struttura del panorama industriale” ha sostenuto Peng “e rappresenta sicuramente l'innovazione più significativa dai tempi dell'invenzione degli Fpga. Questa nuova e rivoluzionaria architettura fa parte di una strategia più ampia che si pone l'obiettivo di trasformare Xilinx in una società non più dedita solamente allo sviluppo di Fpga e al supporto degli sviluppatori hardware. L'adozione dei prodotti Acap nei data center, oltre che nei nostri mercati di riferimento, contribuirà ad accelerare e a diffondere

l'uso dell'elaborazione di tipo adattativo, tramutando in tempi brevi il concetto di un mondo intelligente, connesso e adattabile in una realtà concreta".

Le caratteristiche della piattaforma Acap

Il nucleo centrale di una piattaforma Acap è una struttura Fpga di nuova generazione con memoria distribuita e blocchi Dsp hardware programmabili, un SoC multi-core e uno o più engine di elaborazione, programmabili via software, ma adattabili per quanto riguarda l'hardware: il tutto è collegato tramite un Network-on-Chip. Una piattaforma Acap dispone anche di funzioni di I/O programmabili ad alto grado di integrazione a seconda della variante del dispositivo. Gli sviluppatori software potranno programmare i sistemi basati sulla piattaforma Acap utilizzando tool come C/C++, OpenCL e Phyton. Per la piattaforma Acap è anche possibile ricorrere a una programmazione a livello Rtl sfruttando i tool tipici degli Fpga. “Questo è sicuramente il futuro dell’elaborazione” ha sostenuto Patrick Moorhead, fondatore di Moor Insights & Strategy. “Si parla della capacità di effettuare il sequenziamento del genoma in un paio di minuti invece che in un paio di giorni. Si parla di data center in grado di programmare i loro server per variare i carichi di lavoro in funzione delle richieste di elaborazione, ad esempio eseguire operazioni di transcodifica video durante il giorno e di riconoscimento delle immagini durante la notte. Si tratta, in definitiva, di un significativo passo in avanti”. Acap è in fase di sviluppo da quattro anni e ha finora richiesto investimenti in R&S superiori al miliardo di dollari. Attualmente sono oltre 1.500 le persone, tra ingegneri hardware e software, impegnate nella realizzazione di “Acap ed Everest”.

Everest, prestazioni da primato

Lo schema a blocchi di un dispositivo Everest di Xilinx.

In applicazioni come le reti neurali profonde, l'utilizzo della piattaforma Everest dovrebbe garantire un incremento di prestazioni pari a 20 volte rispetto a quelle ottenibili con gli Fpga Virtex VU9P realizzate con processo da 16 nm. Le Remote Radio Head per le reti 5G basate su Everest avranno un'ampiezza di banda 4 volte superiore rispetto a quella delle radio basate su dispositivi da 16 nm. Oltre agli esempi appena segnalati, un gran numero di applicazioni destinate a svariati mercati potranno beneficiare di un sensibile aumento in termini di prestazioni e di efficienza energetica.

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