最近，賽靈思發布了旗艦級產品——Versal Premium ACAP，7nm工藝、PCIe Gen5等超豪華配置令人目不暇接。不得不說，一向低調的賽靈思也終于要“高調”起來。

賽靈思正式進軍高端服務器芯片市場了。

一直以來，賽靈思都在努力基于FPGA去探索和打開更多市場。四年前，當亞馬遜等頭部云服務廠商產品開始出現賽靈思的模塊時，它在數據中心領域的能力嶄露頭角。后來不出兩年，賽靈思正式推出了新類別平臺產品Versal ACAP，這項集成了多項技術能力的產品宣告其轉型的成功。

發展至今，從AI Core系列到Prime系列，這款代表賽靈思新身份的產品平臺已經有了豐富的形態。然而似乎是要去挑戰技術的巔峰，2020年初始，賽靈思決定再下一城——推出高端ACAP平臺產品Versal Premium。

對賽靈思來說，這款產品有著里程碑式的意義，它開啟了這家公司在高端服務器芯片領域的征程。如果說此前是AI給賽靈思專用芯片市場帶來光亮，那么今年開始的5G商用、云服務爆發式增長，則是給了Versal Premium一個最好的舞臺。

集成異構多核，打造全球邏輯密度最高的7nm平臺

“這是一款瞄準未來幾年市場的產品，如果你想要搶先布局5G核心網及云端基礎設施，那么現在你就可以基于我們的產品著手開發了。”

談起這款Versal Premium的定位，在接受媒體采訪時，賽靈思高端ACAP與FPGA高級產品線經理Mike Thompson甚至有些激動。7nm工藝、異構引擎、片上存儲設計、PCIe Gen5、800G光接口……如此種種，看得見的配置與看不見的設計融合在一起，賽靈思團隊打造出了超出預估的帶寬性能和功耗表現。

圖 ｜ 賽靈思高端ACAP與FPGA高級產品線經理Mike Thompson

其實從這款產品選擇采用7nm工藝這件事來看，我們多少就能夠覺察出賽靈思對這款產品的用心和期許。

在會議開始，賽靈思產品線營銷與管理高級總監Sumit Shah這樣介紹它，“在原有的Versal Prime基礎上，我們給Versal Premium添加了很多獨特的功能，首先是有PCIe Gen5、DMA和CCIX，其中為了做PCIe界面，我們還加上了CXL的支持；其次，我們用了最先進的112G PAM4收發器，另外在連接上還加入了600G Interlaken硬核作為以太網的即時連接；同時，在安全方面，我們加入了400G加密引擎。可以說我們實現了非常多的異構集成，自適應平臺上突破集成功耗優化的網絡硬核，這就是Versal Premium。”

總體來看，Versal Premium帶寬能夠達到最新一代FPGA帶寬的3倍、計算速度的2倍和靈活應變的加速，以實現迅速、安全的網絡部署，使得工作負載與應用需求匹配。如Sumit所言，如今云計算廠商和網絡運營商最為關心的性能可擴展、安全、高帶寬等需求，Versal Premium通通都能夠滿足。

圖 ｜ 賽靈思產品線營銷與管理高級總監Sumit Shah

打破行業技術瓶頸，帶來超強帶寬與處理能力

可以說自2020年開始，隨著疫情期間線上會議、在線教育等需求的爆發，以及5G商用的落地，云計算市場一開年就呈現出爆發式增長態勢，云服務提供商對帶寬、性能、安全性等方面的要求也前所未有的強烈。這也是賽靈思選擇此刻推出Versal Premium的原因。

然而摩爾定律已經失效，GPU數量與性能之間的邊際效應也越來越低，整個行業在高端芯片設計上都遇到了瓶頸，賽靈思還能夠做出怎樣的突破？

Mike表示，“對我們來說，當下能夠做的就是專注于提升下一代產品的高帶寬和處理能力，盡可能滿足接下來市場可能會有的需求。”

于是在團隊的努力下，賽靈思做出了Versal Premium。這其中需要指出的是，在盡可能保持功耗的基礎上，Versal Premium在性能的優越性上已然超越摩爾定律限制，它能確保客戶以大帶寬進行數據通信和處理。

如何做到這一點？

Mike舉例介紹，“首先，我們給它配備了最先進的收發器，能夠實現9Tb／s可擴展、靈活應變的帶寬；另外在原有58Gb／s PAM4的基礎上，我們還在Premium里面配備了112Gb／s PAM4，這是面向未來800G網絡的；此外，它還有1．8Tb／s Interlaken連接，可以支持芯片間的互聯和通信。”

當然不僅僅如此，在架構設計上，賽靈思還采用了片上存儲設計，提供1G片上存儲器帶寬，這不僅是為了降低功耗，更重要的也是降低時延、確保最高效的存儲和計算。

除可擴展高性能之外，覺察到客戶對安全性的要求，賽靈思還利用AI加強了這款芯片平臺的安全性能。

“有一些很有意思的AI應用，比如網絡異常檢測，我們對神經網絡進行訓練來識別正常的計算模式，一旦出現入侵或者是惡意軟件事件，它就能夠及時發現異常的流量；另外，我們采用了隨機森林算法，它可以進行自動檢測與性能瓶頸的糾正，還能自動配置，最大限度確保正常運行。”

但這還不是最重要的。據了解，在安全應用方面，與英特爾CPU上常見的隨機森林算法相比，Versal Premium的算法性能比英特爾至強芯片要強65倍。

支持企業高效與自由地開發

不難發現，集成了各項能力的Versal Premium幾乎配備了所有頂尖的器件、技術和工藝，但是在不影響性能表現的前提下，最終服務于客戶，賽靈思依然能夠提供十分自由的產品組合。

“我們提供非常廣泛的產品組合。邏輯單元上，從入門級的72萬／140萬到大型的740／730萬邏輯單元；數字信號處理器上，從2K到14K；標量引擎上，Arm應用處理器或者實時處理器，以及全系列IP硬核等，客戶均可以自由選擇。”

簡單來說，利用該平臺，客戶可以根據自身需求，輕松選擇產品組合并在其上做開發。而不僅僅是硬件組合，通過Versal Premium，軟件開發者可以用C、C＋＋和Python語言來開發軟件，另外數據科學家和算法開發人員也可以使用他們平時最熟悉的框架來進行開發。

“對客戶來說，這一點很重要，因為軟硬件都是可以編程的，生產力能夠大大被提高。而且這個生產力不僅僅是對于工程師而言，它也能夠幫助企業更快地投產。”

Mike補充說，“不僅如此，客戶還能夠根據不斷變化的標準，包括光纖以及人工智能和機器學習不斷得去優化平臺。要知道Versal Premium不只是集成了硬件，還構建了一個非常豐富強大的軟件生態，我們十分歡迎軟件開發師、數據科學家和算法開發人員進入到賽靈思的生態系統中。”

目前，為了更好的性能，賽靈思仍然在大力投入他們的Vivado工具。而借助Vivado以及Vitis平臺，硬件和軟件開發者都可以開啟在Versal Premium上的開發之旅。
責任編輯：wv