Xilinx: anledningarna till att AMD förvärvar det

Det har gått fem år sedan köpet av Altera Intel, vars teknik har integrerats effektivt i katalogen över företaget grundat av Gordon Moore. Vad har historiskt varit Alteras konkurrent, Xilinx , är på väg att förvärvas av AMD i vad som kan visa sig vara ett av de viktigaste förvärven i branschen de senaste åren. Vilka är orsakerna och konsekvenserna? Hur kommer det att påverka den genomsnittliga PC-användaren? Vad är AMDs intresse för förvärvar Xilinx?

Det finns marknader där vi hittar den direkta konkurrensen från AMD , Intel i processorer och NVIDIA i grafikkort, har en mycket större närvaro än de i rött och det är just nu där Xilinx teknologikatalog bidrar mycket till företaget som leds av Lisa Su, eftersom det gör det möjligt för dem att nå marknader som de inte kunde nå tidigare, med lösningar som de inte kunde implementera tidigare.

Xilinx

Och vad kan Xilinx ge för AMD? Tja, en formidabel närvaro och skärning-kanten teknik i 5G, nätverk, smarta bilar och särskilt när det gäller kommunikation , marknader där AMD inte har någon närvaro på grund av att utvecklingen av dess teknik inte har gått i den meningen, men saken är mycket djupare och kräver detaljerad analys.

FPGA: er kommer till AMD från Xilinx

FPGA Xilinx

Det måste tas med i beräkningen att Xilinx är ett företag som är specialiserat på utveckling av FPGA: er, även om de också licensierar hårdvarubeskrivningskod som IP: er att ladda i sina FPGA: er och som har specifika funktioner inom olika områden.

Vi kan jämföra detta köp med det som AMD gjorde på sin tid från ATI Technologies; Idén att implementera Xilinx-teknik i AMD-processorer tappades av Lisa Su mycket sibylistiskt vid CES 2019, där en av bilderna presenterade konceptet "FPGA Accelerators." Sedan dess har vi inte hört någonting från det faktum att AMD inte har en division av FPGA som gör det möjligt att utveckla dem.

AMD FPGA

Först och främst måste vi förstå vad konceptet med en accelerator är: de är co-processorer som är dedikerade till att göra specifika uppgifter inom en processor, men de gör dem med ett område av chipet som är mycket mindre än en komplett processor och med en konsumtion mycket liten.

Ett exempel på denna typ av accelerator kan vara en videoavkodare inbyggd i en SoC eller en GPU; Problemet med denna avkodare är att om en ny typ av videoformat visas, kan vi inte ändra dess kretsar så att den kan reproducera den, men med en FPGA, i utbyte mot att dessa är lite mer komplexa i storlek, kan de konfigureras om. för att stödja nya standarder eller förbättra din effektivitet.

Den andra fördelen är att den tillåter oss att helt omorganisera syftet inom de olika acceleratorerna. Tänk dig att vi har en skärmkontroll implementerad via FPGA i SoC, men vi ska bara använda en bildskärm eller så finns det gränssnitt som vi inte kommer att använda. Tja, på användarnivå kan vi få skärmkontrollen att ladda en enklare IP och logikgrindarna för FPGA-delen eller delarna kan användas för andra uppgifter som ger mycket mer mening för varje kunds behov.

FPGA: s inflytande inför artificiell intelligens

Artificiell intelligens

Om vi ​​gjorde en klassificering av vilka mönster som är bäst lämpade för artificiell intelligensalgoritmer, skulle slutsatsen vara att de av MIMD-typen, flera instruktioner och flera data, är de som har en fördel jämfört med resten av arkitekturerna.

Eftersom processorer är skalära och i allmänhet har lite SIMD, och GPU: er är mestadels SIMD och har lite att skala, har det varit nödvändigt att skapa kärnor med MIMD-utförande ALU för att implementera intelligensalgoritmer. artificiell. Det är just vid denna tidpunkt där FPGA: er kommer in eftersom de kan konfigureras för att fungera som flera olika kärnor som arbetar parallellt, och detta har gjort att många AI-implementeringar inte är baserade på högt specialiserade ASIC eller chips utan på implementering av FPGA: er som neurala nätverk eller systoliska matriser.

Detta är en marknad som AMD inte kan komma åt just nu eftersom kärnorna där de har specialiserat sig hela tiden inte är beredda att möta dessa behov, men med förvärvet av Xilinx kan det ha tillgång till det och lösa en av AMDs väntande uppgifter för dess expansion. Vi kan se en ny familj av AMD-processorer baserade på chiplets, men där en eller flera chiplets är en FPGA. Detta kommer att göra det möjligt för AMD att tävla head-to-head mot Intel på dessa marknader, men anledningen till att AMD skulle ha gjort Xilinx inköpserbjudande har också att göra med hur framtidens chips kommer att utformas.

Men detta skulle inte vara den enda anledningen och det är att det för närvarande finns en brist i AMD som gör förvärvet av Xilinx mycket viktigt för dem.

Den andra anledningen till AMDs intresse för Xilinx: Tillkomsten av NoCs

NoC vs SoC

Begreppet NoC är något du kommer att höra och läsa mycket under de kommande åren. NoC står för nätverks på ett chip som det står för Network on a Chip. Tanken är att ta med konceptet för lokala nätverk till processorer och sluta använda sammankopplingsmatriser för att kommunicera de olika elementen inom en SoC eller en MCM.

Idén är väldigt enkel: varje oberoende element i arkitekturen är utrustad med en sändtagare eller router ... tänk på det som om vi passar en nätverksadapter till var och en. Istället för att ha en central matris där alla element är sammankopplade är vad vi har att varje element i systemet har sin sändtagare, som bara behöver "slå numret" på ett annat element i infrastrukturen för att kommunicera med det. .

Och detta är inte något som AMD kommer att ge exklusivt, det är en trend som alla processordesigners inklusive Intel och NVIDIA kommer att integrera. Ett exempel på NoC visades för oss av NVIDIA med det experimentella RC-18-chipet.

RC-18 NVIDIA

GRS i NVIDIA RC-18 är inget annat än sändtagare som kommunicerar var och en av de små chipletterna med närliggande chiplets, men det som intresserar oss i allt detta är vad AMD skulle kunna implementera och det är att det finns en potentiell 2.5DIC-konfiguration baserad på implementering av kommunikationsgränssnittet i Interposer. För att förenkla saker skulle var och en av processorerna och acceleratorerna kommuniceras via Interposer, vilket skulle vara ett NoC och vara vertikalt kopplat till det.

AMD NoC Interposer

Den del av de nuvarande AMD-processorerna och SoC: erna som flyttar till Interposer och blir en NoC är den norra bron, känd som Scalable Data Fabric eller SDF, som inte längre kommer att vara den klassiska samtrafikmatrisen.

Men i allt detta, var spelar en FPGA in? Tja, i varje nätverk behöver vi en integrerad nätverkskontroll som kallas NIC, och det är vid denna punkt där implementeringen av en FPGA är vettigt att kunna implementera det som traditionellt kallas SmartNIC.

Den "smarta" integrerade nätverkskontrollern

nätverkskort

Anledningen till att AMD kan vara intresserad av Xilinx är för implementeringen av det vi kallar en SmartNIC, en typ av enhet som med ankomsten av NoC blir ett av de viktigaste elementen för design av nya arkitekturer baserat på detta paradigm.

Nätverkskortet har varit med sedan den första datorn, de heter NIC på engelska eftersom de är förkortningen för ”Network Interface Card” och vi kommer snart att inse att routrarna som vi nämnde i föregående avsnitt är exakt NIC. Men kan vi inte bara göra dem lite mer komplexa? Det är ju inte helt effektivt att bara skicka paket.

Tanken skulle vara att implementera SmartNIC i en FPGA, vilket gör det möjligt för oss att integrera en nätverkskontroll med extra som en accelerator som ansvarar för komprimering och dekomprimering av data som skickas från en processor till en annan i farten, eller från minne till en processor . Men vi kan också integrera en processor som ansvarar för att hantera paketleverans utan centralen CPU eller någon annan typ av processor som måste delta i datalogistikprocessen, så tanken är ingen annan än att implementera acceleratorer i routrarna för vart och ett av elementen som ingår i NoC.

Altera Versal IP: er

Det är med tillkomsten av NoCs, branschens intresse att anta dem i framtida produkter inklusive AMD och kommunikationsportföljen som Xilinx har när vi ser hela pusslet och vi kan se innebörden av AMDs intresse för att köpa Xilinx, och inte bara för att implementera acceleratorer via FPGA, men även inför marknaden för artificiell intelligens och för utvecklingen av SmartNIC för de NoC som framtida design kommer att kretsa kring, vilket på kort tid inte längre verkar vara så framtida.