4月3日消息，今日，英特爾正式發布Agilex FPGA，這一全新FPGA產品與此前英特爾的Stratix系列大不相同，為實現超高敏捷性和靈活性做了大量創新。

英特爾可編程解決方案事業部首席產品營銷官Patrick Dorsey表示，這是首款提供廣泛內存支持，且可無縫連接到英特爾至強可擴展處理器的內存一致性加速器，也是首款提供從100GB到1TB靈活性和敏捷性的FPGA。

英特爾Agilex FPGA家族分為通用型的F系列、適用于高性能處理器接口和大帶寬應用的I系列和適用于計算密集型應用的M系列。其軟件已能使用，首款設備將于今年9月上市。

總體來看，英特爾Agilex FPGA包含如下特性：

1、首款集英特爾各創新技術于一體的FPGA：10nm制程工藝、3D集成、英特爾至強(XEON)可擴展處理器，具有內存一致性(CXL)、112G XCVR、PCIe Gen5、eASIC設備、One API、英特爾Optane DC Persistent Memory支持。

2、任意集成使得FPGA能根據具體應用進行優化和定制，實現更高程度的靈活性和敏捷性。

3、適用于邊緣計算、嵌入式、網絡(5G/NFV)和數據中心等革命性應用。

另外，Patrick Dorsey還透露，Agilex將被應用于下一代的可編程加速卡，并且英特爾將在今年晚些時候向市場披露其FPGA產品路線圖。

一、英特爾自研技術的集大成者

作為面向數據領域的FPGA，Agilex有三大特點：處理、存儲和移動。

在數據處理方面，Agilex采用英特爾10nm制程工藝和英特爾自研的第2代Hyperflex架構，與英特爾Stratix 10 FPGA相比，性能最高提升40%，能耗最高降低40%，采用FP16配置時DSP性能高達40 TFLOPS。

在數據存儲方面，Agilex既有傳統的經典數據存儲DDR5，也有高帶寬存儲HBM，并有Optane DC Persistent memory支持。

另外，Agilex FPGA通過計算快速鏈接(CXL)和至強處理器之間建立起連接，使得它們之間足以建立一種非常緊密的內存一致性，可以實現數據共享，擁有更低延遲和更大內存空間，能夠加快包括數據分析、數據庫加速和功能即服務在內的各種工作復雜的處理速度。

英特爾可編程解決方案事業部首席產品營銷官Patrick Dorsey表示，目前為止，這是第一個也是唯一一個支持這種連接的解決方案。

在數據移動方面，Agilex和英特爾至強處理器間穩定的CXL運行在PCIe GEN5上面，可為400G網絡、邊緣分析、數據中心工作負載等應用提供高帶寬。Patrick Dorsey稱，Agilex的數據收發速率可達112G，是目前行業第一。

二、任意異構3D集成

所謂任意異構3D集成(Any-to-Any Heterogenous 3D Integration)，指的是英特爾根據客戶或市場的需求，將不同制程工藝、不同功能的小芯片(Chiplet)封裝在一起，快速供給客戶需求。

如圖中間是FPGA，在它的旁邊有一些跟計算有關的接口、存儲，客戶有需要時就可以把它集成到FPGA上。這使得客戶進行數據處理、數據分析的速度加快一倍，更加敏捷、快速和靈活，開發成本也會降低。

當然，異構3D集成的實現，離不開英特爾的“膠水封裝”黑科技——嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)。這一技術使得英特爾可在同一片基板上連接各種不同類型的小芯片，實現芯片間3D封裝互聯和無損性能。

去年英特爾收購了一個公司eASIC，這家公司能快速生產ASIC芯片，使得TTM性能和成本均得到優化。收購eASIC后，英特爾能夠按照客戶要求高效實現模組定制化或者優化。

不止于此，因為英特爾自己本身也生產ASIC芯片的，又收購了eASIC，使得英特爾有能力可以非常快地來生產FPGA并對其進行優化，并可將二者結合在一起，可在產品的這個生命周期進行靈活優化，同時英特爾也生產IP硬件，對客戶來講非常方便。

三、強調AI應用的加速器

英特爾很多產品都面向AI，英特爾Agilex FPGA與英特爾至強(XEON)、酷睿(CORE)、Nervana、Movidius、Atom系列產品均互補，可實現高達40 TFLOPS的FP 16性能和高達92 TOPS的INT8性能，可配置FP32、BFLOAT 16、 FP16、INT2轉INT8等不同DSP。

其中，只有FPGA支持硬件化的BFLOAT16 & FP16開放式標準，此前已經被谷歌TPU采用。

英特爾還向所有開發人員提供Agilex FPGA開發者工具，專為硬件開發人員打造的Quartus Prime設計工具和為軟件開發人員打造的One API。

Quartus Prime可將內存利用率提高15%，編譯時間縮短30%，新的工作流和可用性功能提高設計融合速度。

One API提供單一源、異構編程環境，支持常見的性能庫API，FPGA支持包括英特爾VTune放大器、英特爾Advisor在內的英特爾軟件開發工具。

當前，英特爾軟件工具已經可以使用，開發者可以利用這些工具開發出自己的FPGA。Patrick Dorsey表示，其首款設備將于今年9月上市。

四、三大適用市場：云、5G和邊緣

到2023年，硅潛在市場規模將超過200億美元。現在市場發展飛快，英特爾每個客戶手上都有海量的數據亟待處理，以促進產品的創新和新興業務的應用。不同客戶面臨的問題不同，很難統一每個所需要采用的應用。

英特爾認為客戶需要更多定制化、個性化的解決方案，Agilex就是能為客戶帶來這些定制化解決方案的平臺。對此，英特爾將其Agilex主要面向的市場分為三類：嵌入式/邊緣，通信基礎設施，云/企業。

在嵌入式/邊緣，很多客戶面臨如何將實時數據收集和分析的問題，需要針對當下正在發生的事件、相關的信息進行實時反應，做出實時分析處理。

網絡正在進行改變，從云到edge方面需要網絡速度非常高，云服務供應商對網絡有不同想法，在落實時可能會遇到困難，而通過FPGA，可以讓他們能在網絡方面實現創新的想法。

數據中心最關注的往通常是功率和總擁有成本(TCO)，往往希望同樣配置下做更多事，以降低成本。它和之前提到的網絡的工作負載不同，是通過與加速器共享內存，使得效率更高。

據介紹，Agilex是首款提供廣泛內存支持，且可無縫連接到英特爾至強可擴展處理器的FPGA。

另外一個和英特爾FPGA產品契合的市場是5G。過去的無線市場往往是由無線硬件組成，現在越來越多跟數據相關，客戶希望能很快開始使用5G，然后隨著時間推移，一邊使用一邊優化。

對此，英特爾提供自定義邏輯連續體(customer logic continuum)，包括FPGA靈活性、快速優化英特爾eASIC設備、全方位自定義ASIC優化和根據應用選擇芯片。Patrick Dorsey表示只有英特爾提供以上所有自定義選項。

結語：Agilex將被應用于下一代的可編程加速卡

不同于此前英特爾Stratix系列，Agilex是全面借助英特爾自身能力的創新FPGA產品，其內置的基礎架構、至強處理器、GPU、處理技術、3D封裝技術、軟件等均來自英特爾。

“現在在我們的研發部門有超過10萬人，”英特爾可編程解決方案事業部首席產品營銷官Patrick Dorsey說，“接下來，公司會充分利用這項技術，在數據移動、數據存儲、數據處理方面邁向下一個臺階。簡單來說，我們會用Agilex會做我們下一代的可編程加速卡N3000。”

此外，Patrick Dorsey還在采訪中透露，今年晚些時候，英特爾將會向市場披露其FPGA產品路線圖。

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