Intel® Stratix® 10 MX FPGA
Intel® Stratix® 10 MX FPGA ist der unentbehrliche Multifunktionsbeschleuniger für High Performance Computing (HPC), Rechenzentren, virtuelle Netzwerkfunktionen (NFV) und Broadcast-Anwendungen. Diese Komponenten kombinieren die Programmierbarkeit und Flexibilität von Intel® Stratix® 10 FPGA und SoCs FPGA mit 3D-Stacked High-Bandwidth Memory 2 (HBM2). Die Intel® Hyperflex™ FPGA-Architektur ermöglicht eine hochleistungsfähige Core Fabric, die die Bandbreite der In-Package-Speicherkacheln effizient nutzen kann. Die DRAM-Speicherkachel ist physisch mit dem FPGA unter Verwendung von Intels Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB) Technologie verbunden.
Siehe auch: FPGA Design-Software, Design Store, Downloads, Community und Support
Intel® Stratix® 10 MX FPGA
Funktionsmerkmale und Vorteile
Höhere Speicherbandbreite
Intel® Stratix® 10 MX-Komponenten bieten eine 10-fach höhere Bandbreite als aktuelle diskrete Speicherlösungen wie DDR4 SDRAM. Herkömmliche DDR4-DIMMs bieten eine Bandbreite von ca. 21 GBit/s, während 1 HBM2-Kachel bis zu 256 GBit/s bietet. Intel® Stratix® 10 MX-Geräte integrieren bis zu zwei HBM2-Geräte in einem einzigen Gehäuse und ermöglichen eine maximale Speicherbandbreite von bis zu 512 GBit/s.
Niedrigere Leistung und optimale Performance/Watt
Intel® Stratix® 10 MX-Geräte integrieren HBM2-Speicher neben der Core Fabric. Die Verbindung zwischen dem Kerngewebe und dem Speicher ist deutlich kürzer, wodurch der Stromverbrauch, der traditionell für lange Leiterplattenbahnen aufgewendet wird, reduziert wird. Die Leiterbahnen sind unterminiert und die kapazitive Belastung ist geringer, was zu einem niedrigeren E/A-Stromverbrauch führt. Das Ergebnis ist eine niedrigere Systemleistung und eine optimale Leistung pro Watt.
Faktor und Benutzerfreundlichkeit
Im Intel® Stratix® 10 MX-Gehäuse sind Speicherkomponenten integriert, wodurch die Komplexität des PCB-Designs reduziert wird. Diese Umsetzung ermöglicht einen kleineren Formfaktor und ein einfaches Nutzungsmodell, was zu einer äußerst flexiblen, einfach zu verwendenden und skalierbaren Lösung führt. Als Beispiel sei hier das eingebettete SRAM (eSRAM) genannt, das das bereits vorhandene Block-RAM mit einer 11,25-fach höheren Gesamtbandbreite (Lesen und Schreiben) und einem 2,6-fach niedrigeren Stromverbrauch im Vergleich zum diskreten QDR IV-10661 ergänzt. Das verbesserte eingebettete SRAM eignet sich ideal für Anwendungen, die höchste RTR-Raten (Random Transaction Rate) erfordern und dazu beitragen, den Bedarf an diskretem QDR zu ersetzen oder zu minimieren, sowie einen E/A-Verbrauch ohne EMIF.
Integration auf Chip-Ebene mit EMIB
Die von Intel entwickelte innovative Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB) erlaubt die effektive Integration von systemkritischen Komponenten wie Analog-, Speicher-, ASIC- und CPU-Komponenten in das Gehäuse. EMIB bietet im Vergleich zu anderen In-Package-Integrationstechnologien einen einfacheren Fertigungsablauf. EMIB macht die Verwendung von Siliziumdurchkontaktierungen (TSV) und speziellem Interposer-Silizium überflüssig. Das Resultat sind hochintegrierte System-in-Package-Produkte mit höherer Leistung, geringerer Komplexität und überlegener Signal- und Stromversorgungsintegrität. Erfahren Sie mehr über Intel EMIB Technik.
Arbeitsspeicher
FPGA mit Nahspeicher im Gehäuse
Die speichernahen Lösungen von Intel integrieren DRAM mit hoher Speicherdichte in der Nähe des FPGAs im selben Gehäuse. In dieser Konfiguration ist der Zugriff auf den In-Package-Speicher deutlich schneller, mit einer bis zu 10-fach höheren Bandbreite im Vergleich zum herkömmlichen Hauptspeicher. Eine speichernahe Konfiguration senkt auch den Stromverbrauch des Systems, da weniger Leiterbahnen zwischen dem FPGA und dem Speicher vorhanden sind, während gleichzeitig die Leiterplattenfläche reduziert wird.
DRAM System-in-Package (SiP)-Lösungen verwenden High-Bandwidth Memory 2 (HBM2), um Engpässe bei der Speicherbandbreite in Hochleistungssystemen zu beseitigen, die immer größere Datenmengen verarbeiten, wie z. B. in Rechenzentren, Rundfunk- und Fernsehanstalten, drahtgebundenen Netzwerken und Hochleistungscomputersystemen.
HBM2 DRAM
HBM2-DRAM ist ein 3D-Speicher, der mehrere DRAM-Chips unter Verwendung der TSV-Technologie (Through Silicon Via) vertikal stapelt. Im Vergleich zu separaten DDR-basierten Lösungen bietet HBM2-DRAM eine höhere Speicherbandbreite, eine geringere Systemleistung und einen kleineren Formfaktor, wodurch die beste Bandbreite/Watt erreicht wird.
Intel® Stratix® 10 MX-Bausteine integrieren HBM2-Kacheln neben einem hochleistungsfähigen monolithischen 14-nm-FPGA-Die und bieten so eine über 10-fach höhere Speicherbandbreite im Vergleich zu diskreten DRAM-Lösungen.
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