【導讀】為了滿足人工智能、機器學習、無人駕駛、ADAS等應用提出的越來越高的特殊計算需求，Achronix宣布為其eFPGA IP解決方案推出Speedcore定制單元塊，這是一種可以將功耗和面積降至最低、同時將數據流通量最大化的解決方案。

今天，人工智能（AI）/機器學習、5G移動通信、汽車先進駕駛員輔助系統（ADAS）、無人駕駛系統、云計算數據中心和100G/400G網絡應用正在對大數據計算速度提出越來越高的獨特要求，通用FPGA、GPU和硬件加速模塊已經越來越難以滿足這些新興應用的需求。

隨著新這一波智能數據密集型應用的興起，基于傳統的CPU架構已經無法滿足這些新應用中計算需求的指數級增長，這推動了對全新的、異構的、帶有可編程硬件加速器的計算架構的需求。

順應這一市場需求，美國FPGA業界的老兵Achronix近日宣布為其eFPGA IP解決方案推出Speedcore定制單元塊，這些客戶可以根據各自應用獨特需求定制的邏輯單元塊可以大幅度地提升ASIC或SoC的計算性能和面積效率，同時進一步第降低功耗，從而可以獲得以前在FPGA獨立芯片上無法實現的功能。

Achronix Semiconductor市場營銷副總裁Steve Mensor說：“利用Speedcore定制單元塊，客戶可以獲得ASIC級的效率并同時保持FPGA的靈活性，它為整個計算行業帶來了一種可以將功耗和面積降至最低、同時將數據流通量最大化的高效實現方式。”

Speedcore eFPGA提供了性能最高而成本最低的硬件加速，現在借助Speedcore 定制單元模塊，過去在獨立FPGA運算結構中運行緩慢且消耗大量資源的功能，都可以面向最高性能和最小片芯面積這些目標進行優化。

從以下案例可以了解詳情：

1、通過為矩陣乘法運算優化數字信號處理器（DSP）和存儲單元塊，基于卷積神經網絡（CNN）的YOLO目標識別算法的芯片面積被縮減了超過40%。

2、如果用Speedcore custom blocks定制單元塊來實現，需要并行比較器陣列的大型字符串搜索功能的片芯面積可以縮減超過90%。

3、桶形移位器（Barrel shifter）和二進制位處理結構也可以在Speedcore custom blocks定制單元塊中完全實現，從而在同樣的面積中實現更大的、更精妙的應用，提升了可獲得的頻率。

4、一個運行在800MHz的400Gbps包處理數據通道的核心功能也可以用Speedcore custom blocks定制單元塊來實現，其可編程邏輯管理分析和控制功能。今天的FPGA獨立芯片不能為包處理應用提供這么高的數據吞吐量。

“業界領袖對Speedcore custom blocks定制單元塊及其可發揮的潛力倍感興奮，”Achronix Semiconductor市場營銷副總裁Steve Mensor表示，“目前與我們合作的公司都在打造下一代異構計算平臺和高帶寬通信系統，他們正在構建高性能的硬件加速器，可以隨著其計算算法的演進而不斷調整。現在，Achronix eFPGA IP產品在添加了Speedcore custom blocks定制單元塊以后，就使其在擁有可編程性的同時還能夠擁有ASIC級的性能以及高片芯面積效率。”

Speedcore 定制單元塊的定義過程

Speedcore 定制單元塊由Achronix與其客戶共同定義，這需要一個詳細的加速工作負載架構分析，作為性能和/或面積瓶頸的重復性功能被評估為潛在目標，有可能被硬化而進入Speedcore 定制單元塊。隨后，Achronix將為客戶提供一個用于基準測試和評估的新版ACE設計工具，它包含了帶有定制單元塊的、新的Speedcore eFPGA。根據需求，該過程可以被多次迭代，為客戶的系統創建優化的解決方案。

ACE設計工具提供的支持

Achronix的ACE設計工具全面支持Speedcore 定制單元塊，可以與存儲器和DSP單元塊相同的方式，提供從設計捕獲到比特流生產和系統調試等功能。Achronix為每個Speedcore 定制單元塊創建了一種獨有圖形化用戶接口（GUI），它可以管理所有的配置規則。

ACE擁有Speedcore 定制單元塊所有配置的完整的時序細節，支持ACE去完成各種設計基于時序的布局和布線。客戶可以用強大的版圖規劃器來優化設計，并為所有的單元實例去制定局域或者定點的任務安排。ACE還包括一個關鍵路徑分析工具，它可以支持客戶去分析時序。客戶還可以使用ACE強大的Snapshot嵌入式邏輯分析儀，去創建復雜的觸發器并展示Speedcore內的實時信號。

Speedcore嵌入式FPGA（eFPGA）IP產品可以被嵌入到一款ASIC或者SoC之中，客戶通過細化其所需的邏輯功能、RAM存儲器和DSP資源，然后Achronix將配置Speedcore IP以滿足其個性化的需求。Speedcore查找表（LUT）、RAM單元、DSP64單元和定制單元塊能夠以靈活的縱列方式組合在一起，為客戶的應用創建最優化的可編程功能。

Achronix是一家私有的、采用無晶圓廠模式的半導體公司，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉市。公司開發了自己的FPGA技術，該技術是Speedster22i FPGA及Speedcore eFPGA產品的基礎。Achronix的所有FPGA產品均由其ACE設計工具提供支持，該工具還集成了對Synopsys（納斯達克股票市場代碼：SNPS）Synplify Pro工具的支持。公司在美國、歐洲和中國都設有銷售辦公室和代表處，在印度班加羅爾設有一間研發和設計辦公室。