Stratix 10 MX:单片FPGA实现1 TB/s存储器带宽

到2020年,数据中心数据量将达到1ZB1,有500亿互联设备2,出现8K视频广播3和400G4网络系统。您需要面向未来的解决方案。英特尔的Stratix® 10 MX器件采用了DRAM系统级封装(SiP),实现了:

白皮书:Stratix 10 MX器件解决了存储器带宽难题

请了解传统存储器解决方案的局限,DRAM SiP器件怎样以更低的功耗实现更好的性能。

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Stratix 10 MX结合了灵活的可编程Stratix 10 FPGA和SoC以及3D堆叠宽带存储器2(HBM2)HyperFlex FPGA内核架构的体系结构支持1 GHz内核架构,高效的利用了封装内存储器区块的带宽。DRAM存储器区块使用英特尔的嵌入式多管芯互联桥接(EMIB)技术物理连接至FPGA。

Stratix 10 MX器件含有大量的系统级集成,包括:

Stratix 10 MX器件解决了高性能计算(HPC)、数据中心广播固网以及军事市场的存储器带宽难题,支持实现要求最严格的应用。

扩展存储器层次结构

更高的存储器带宽

Stratix 10 MX器件比DDR4等目前的分立存储器解决方案带宽高10倍。传统的DDR4 DMM带宽大约为21 GB/s,而1个HBM2区块高达256 GB/s。†

Stratix 10 MX器件在一个封装中集成了兩个HBM2器件,最大存储器带宽高达512 GBps

低功耗解决方案

Stratix 10 MX器件在内核架构旁集成了HBM Gen2存储器。这种安排显著缩短了内核架构和存储器之间的互联,从而降低了传统上驱动长PCB走线所需的功耗。因此,降低了功耗。走线未进行匹配,容性负载较小,降低了I/O电流。最终结果是更低的系统功耗和更优的每瓦性能。

更小的外形封装而且使用方便

由于Stratix 10 MX封装集成了存储器组件,因此,PCB设计降低了布线复杂度。这种实现方法减小了外形封装,支持简单使用模型。最终结果是非常灵活的可扩展解决方案,而且使用非常方便。

增强嵌入式SRAM

Stratix 10 MX器件通过嵌入式SRAM (eSRAM)提供快速通路低延时片内存储器。eSRAM进一步完善了已有的模块RAM。eSRAM的特性包括:

  • 更高的带宽:汇集(读和写)带宽比分立QDR IV-1066高11.25倍†
  • 更低的功耗:总功耗比分立QDR IV (瓦/Gbps)低2.6倍
  • 使用更方便:直接架构接口,不需要控制器,减少了对M20K模块的占用。
  • 降低了电路板成本和复杂度:
    • 减少了PCB拥塞和板层数量
    • 有助于替换或者减少对分立QDR的需求
    • 零EMIF I/O占用
  • 非常适合需要最高等级随机会话速率(RTR)的应用

脚注:

  1. Evans,Dave,思科互联网业务解决方案组(CIBSG)。  物联网——互联网未来发展是怎样改变一切的, 4月, 2011.
  2. 思科,思科全球云指数:预测和方法, 2014–2019, 2015.
  3. CNET, 8KTV广播将应用于2016日本奥林匹克, March 7, 2016.
  4. www.ethernetalliance.org. 以太网路线图. 2015.
Stratix 10 MX系列简介表
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†性能测试中使用的软件和工作负荷可能仅在英特尔微处理器上进行了性能优化。诸如SYSmark和MobileMark等测试均系基于特定计算机系统、硬件、软件、操作系统及功能。上述任何要素的变动都有可能导致测试结果的变化。请参考其他信息及性能测试(包括结合其他产品使用时的运行性能)以对目标产品进行全面评估。如欲了解有关性能及性能指标评测结果的更完整信息,请访问http://www.intel.cn/content/www/cn/zh/benchmarks/benchmark.html.