重磅！英特尔推出全新FPGA 架构：AgileX | 10nm工艺，支持PCIE 5.0、UPI，更方便实现与Xeon互连

自从英特尔几年前以167亿美元的价格收购Altera以来，FPGA产品组合的推出基本上是英特尔时代之前的产物。然而，今天情况发生了变化，英特尔宣布了其首款完全由英特尔独立设计的FPGA，基于其内部10nm工艺，使用全新Agilex命名。这一系列新产品将于今年晚些时候推出样片，并在一个单一的平台上提供模拟、数字、内存、定制IO和eASIC变体的混合。

从本质上讲，AgileX是一个异构的逻辑，可以将FPGA内核（包括可配置的DSP和可选的Arm SoC）与Xeon处理器，定制芯片和I/O设备连接起来。FPGA和其他组件之间的连接是通过英特尔的嵌入式多芯片互连桥接器（EMIB）实现的，该技术旨在将单个封装内的不同芯片连接在一起。

FPGA部件将在英特尔的10纳米工艺节点上制造，毫无疑问，与目前的Stratix 10 FPGA相比，英特尔无疑将提供高出40％的性能和40％的低功耗。目前尚不清楚这种更好的性能和效率有多少归功于强化的DSP。

根据英特尔的说法，AgileX DSP在16位时提供多达40 TFLOP，并支持FP32，bfloat16，FP16和INT8数字格式。它还可以配置为支持较低精度的整数 - INT7到INT2之间的任何值。英特尔表示，这是第一款支持硬件实现bfloat16和FP16的FPGA。鉴于这些格式，看起来AgileX将非常适合用于推理经过训练神经网络。

Agilex FPGA建立在与Stratix相似的设计原则之上 - Stratix是一个集中的FPGA，具有强化功能和基于客户要求的多种不同技术的外部连接。对于这些外部连接，英特尔正在使用其嵌入式多芯片互连桥接（EMIB）技术，在给出的示例中，该技术可以扩展到其他芯片组。英特尔的一些小芯片建议包括高带宽内存（HBM），下一代112G收发器，PCIe Gen 5.0，Compute eXpress Link接口（通过PCIe 5.0），额外的CPU高速缓存一致性互连以及其他小芯片/ IP由客户。除此之外，Agilex还将支持英特尔的Optane DC持久内存。

自收购Altera以来，英特尔就致力实现FGPA与Xeon的互联。英特尔在去年已经发布过一款用最初的Xeon-FGPA混合产品，但一直没有出现任何成熟商业应用。

最新的AgileX FPGA已可以实现与Xeon处理器连接，通过缓存一致的UltraPath Interconnect（UPI）方式实现连接，允许FGPA和Xeon存储器共享相同的地址空间（UPI是2017年夏天在Skylake Xeon SP处理器中引入的QPI的更高效和更快（10.4 GT / sec）的替代品）。它在Agilex中的存在体现了英特尔的FPGA可以充当CPU的真正对等体，而不仅仅是挂在PCI-Express总线上的协处理器。

对于更专业的处理，AgileX设备还可以连接来自英特尔和第三方提供商的定制芯片。英特尔提出的一项关键技术是eASIC，它是从2018年购买的同名公司获得的。

它可以将可配置的逻辑块转换为FPGA和ASIC之间的中间件。根据英特尔的说法，eASIC“提供更接近标准单元ASIC的性能和功效，但设计时间更短，而且与ASIC相关的非经常性工程成本的一小部分。”声称它可以提供在短短五周内测试原型。鉴于此，我们感觉eASIC技术将在不久的将来在其他英特尔产品中亮相。

异构性也扩展到AgileX内存和I/O. 该平台支持DDR4，DDR5和高带宽内存（HBM），以及英特尔自己的Optane DC持久性内存，而设备连接则由PCI-Express 4.0或5.0提供。还提供112G SerDes收发器接口，其中四个通道足以提供400Gb/秒的网络链路。

AgileX产品系列分为F系列，I系列和M系列。下图显示了每个系列中可用的各种界面和选项，随着您提升字母表，功能也会增加。

AgileX可以用在多种领域，从超大规模云和企业数据中心到边缘计算、嵌入式应用等。。人工智能也是很重要的应用，因为英特尔宣称其Agilex产品组合将对bfloat16和其他低精度数字格式提供强化支持，这些将通过英特尔的OneAPI战略进行管理。