为何eFPGA比标准FPGA更高效?主要有如下三大原因。
原因1。如下图,传统FPGA构架中,周围的红色边框放置可编程I/O、高速SerDes及各种接口控制器,这些会占有30%~40%面积。如果做成嵌入式FPGA,这些面积可以省掉。下图公式展示的FPGA和片芯面积的比例。
图:核心电路与边缘电路的比例
那么为何Speedcore比标准FPGA更高效?
原因2。微软在其有关Catapulit项目(注:某云加速与计算项目)的白皮书中介绍了一种云规模的加速架构。其中增加了一些术语,有shell(壳)和应用。shell是I/O及电路板相关的逻辑电路,应用是在核心逻辑上实现的核心应用。
在此研究中,这些shell一旦固定到应用中,这些可编程不能被可编程(即固定下来了)。另外,核心应用是会改变的。因此如果拿掉shell,会节省44%的面积。
图:如果去掉shell,会节省近一半的面积(注:左右两图的左上角均为“FPGA IO”)
原因3。在把shell剥去的基础上,又增加了自定义的custom block,这是由客户自定义的,分布在speedcore架构之中,有了这种custom block,面积会缩小75%,同时有更低功耗和更高的性能。
基于以上三个原因,即裁剪了FPGA的可编程I/O,shell资源去掉,另外提高了custom block,因此片芯面积大大缩减(如下图)。
图:与独立FPGA相比,把Speedcore的三个优势
Achronix公司不久前推出的定制化的Speedcore custom blocks(定制模块),可以实现最小的片芯面积,提供ASIC级的性能,去构建独立FPGA芯片无法提供的功能。
Achronix作为FPGA的后来者,今年也要跨入1亿美元俱乐部。新产品Speedcore 推出一年已占营收1/4,未来三年将占半壁江山。在夹缝中生长,Achronix的商业模式就是不走寻常路。