Xilinx präsentiert FPGA-Nachfolger

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Der Hersteller spricht von einer neuen Generation der Field Programmable Gate Arrays (FPGA). Die Chips sollen selbst während des laufenden Betriebes mit Python oder C++ an einen Workload angepasst werden können.

Chip-Hersteller Xilinx stellt die neue Adaptive Compute Acceleration Platform (ACAP) vor. Damit sollen Rechenzentren deutlich leistungsfähiger und energiesparender werden. Dieses neue Konzept erlaubt die Programmierung der Hardware über eine Software. Die Chips können damit auf ganz bestimmte Workloads hin optimiert werden. Ein Server mit einem ACAP biete exponentiell mehr Leistung als eine herkömmliche CPU oder eine GPU, verspricht Xilinx.

ACAP, kurz für Adaptive Compute Acceleration Platform, ist laut Xilinx ein Nachfolger des FPGAs und lässt sich über höhere Sprachen wie C++ oder Python auch während des laufenden Betriebes auf einen Workload anpassen (Bild: Xilinx)
ACAP, kurz für Adaptive Compute Acceleration Platform, ist laut Xilinx ein Nachfolger des FPGAs und lässt sich über höhere Sprachen wie C++ oder Python auch während des laufenden Betriebes auf einen Workload anpassen (Bild: Xilinx)

Laut Xilinx sollen die neuen CPUs 10 bis 100 Mal mehr Leistung liefern können und auch etwa 10 Mal weniger Strom verbrauchen. Die ersten ACAPs sollen unter dem Code-Namen Everest im 7 Nanometerverfahren hergestellt werden und die entsprechenden Designs sollen noch im Verlauf des Jahres verfügbar werden.

Die ACAPs unterscheiden sich deutlich von den so genannten Field-programmable Gate Arrays (FPGA). Diese integrierten Schaltkreise können nach der Fertigstellung noch programmiert werden.

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Aber der Chip-Designer muss nicht mehr länger eine programmierbare Logik verwenden, um die Verbindungsinfrastruktur aufzubauen. Vielmehr lassen sich die ACAPs mit Programmiersprachen anpassen, die nicht nur Flexibilität und einfachen Einsatz versprechen, sondern gleichzeitig auch eine Performance ermöglichen, die die einer General Purpose CPU deutlich überlegen sein soll. „Das ermöglich einen fundamental anderen Software-zentrischtischen Design-Flow, weil die gesamte Infrastruktur nativ über Software-programmierbar ist.

Xilinx spricht bei ACAP von einer neuen Generation von FPGA. ACAPs bestehen aus verteilter Memory sowie aus Hardware-programmierbaren DSP-Blocks, einem Multicore SoC (System on Chip) sowie weiteren Software-programmierbaren und dennoch auf Hardware-Ebene anpassbaren Copute-Engines. Sämtliche Module sind über ein Network on Chip, NoC, verbunden. Daneben biete ein ACAP eine hoch integrierte I/O-Funktionalität, die von integrierten Hardware-programmierbaren Speicher-Steuerungen, SerDes-Technologien, Edge RF-ADC/DACs bis hin zu High Bandwith Memory (HBM) reicht. Das sei jedoch von den einzelnen Varianten abhängig.

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Software-Entwickler können ACAP-basierte Systeme mit Tools wie C/C++, OpenCL oder Python bearbeiten. Zudem könne ein ACAP auch auf RTL-Level mit bestehenden FPGA-Werkzeugen programmiert werden.

Wie Victor Peng, CEO von Xilinx erklärt, seien bisher sämtliche Produkte von Xilinx in gewisser Weise programmierbar, aber ACAPs seien sowohl Software- wie auch Hardware-programmierbar. Daher könnten Designer den gleichen Chip mehrmals beliebig oft für ein breites Spektrum von Anwendungen programmiert werden.

Xilinx will mit dieser neuen Plattform Betreiber von Rechenzentren ansprechen. Aber auch Unternehmen aus den Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung und Kommunikatioinsunternehmen könnten von den neuen Prozessoren profitieren. Auch künstliche Intelligenz und das Internet der Dinge könnten von diesen neuen Chips profitieren.

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