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Speedster7t FPGA的独特架构功能为5G,SmartNIC,高吞吐量数据包处理和流量管理以及数据路径安全性提供了创新的网络解决方案。

建立未来网络的公司面临着以可承受的成本解决不断增长的多样化数据需求的挑战。结果产生了两个新的范例:

  • 处理正在靠近数据源,而不是数据移到集中的计算资源进行处理
  • 在云中运行的软件执行功能/任务,而不是在专用硬件或本地虚拟机上运行

这些因素决定了当今网络的发展,其原因如下:新兴应用程序的严格延迟要求,庞大的数据量,对稀缺网络资源进行优化的渴望以及连接数十亿台设备的需求。展望未来十年,随着5G,云,数据中心等技术的出现,网络基础架构将变得更加普及,并与我们日常生活的各个方面集成。一方面,就驱动带宽而言,5G网络延续了以前蜂窝标准的范式,但也将其扩展到更多设备和使用模型。相反,由软件定义网络(SDN),开放式vSwitch(OVS)和网络功能虚拟化(NFV)驱动的数据中心网络流量迅猛增长,需要具有不断增强的卸载功能的新型加速卡。

Speedster7t FPGA系列针对高带宽工作负载进行了优化,并消除了与传统FPGA相关的性能瓶颈。 Speedster7t FPGA以台积电的7nm FinFET工艺为基础,具有革命性的新型2D片上网络(NoC),一系列针对高带宽和人工智能/机器学习(AI / ML)工作负载而优化的新型机器学习处理器(MLP)。 ,高带宽GDDR6接口,400G以太网和PCI Express Gen5端口—相互连接以提供ASIC级性能,同时保留FPGA的完整可编程性。

Speedster7t解决方案

Speedster7t FPGA的许多新的独特架构功能可实现不同网络技术的创新,包括5G,网络加速器SmartNIC,高吞吐量数据包处理和流量管理以及数据路径安全性。 Speedster7t FPGA提供了最高性能的接口,包括PCIe Gen5,高达400G速率的易碎以太网MAC,GDDR6(用于最高带宽和最低成本的片外存储)以及DDR4 / 5(用于大容量片外大容量存储)。在内部,Speedster7t FPGA已经过优化,可通过新型2D片上网络(NOC)来支持来自这些高性能接口的高带宽数据流,从而实现有效的数据传输,从而实现FPGA架构内,外,跨Tbps的带宽。上述优点的一个例子是,Speedster7t FPGA是唯一可以实现太比特以太网交换机(TbE)的FPGA,太比特以太网交换机是服务和互联网提供商的重要网络实体。

 

进阶网路

 

Speedster FPGA独特地支持全带宽400G以太网

直到最近,FPGA一直是网络应用的中心。过去,设计人员将通过增加在FPGA中传输数据的总线的大小来提高FPGA的吞吐量。这种增加总线大小的方法不再起作用。为了支持400G以太网流,FPGA将需要运行724 MHz的1,024位总线或642 MHz的2,048位总线。在当今最先进的FPGA中,这些总线宽度选项和FPGA性能都无法实现。但是,Speedster7t FPGA可以使用新的2D NoC轻松运行多个400G以太网数据流,它具有专用电路,可以将400G数据流作为4个独立的100G数据流以506 MHz的256位传输到FPGA。在Speedster7t结构中可以轻松管理这种尺寸和性能的总线。

 

申请要求 Speedster7t价值
N用于高带宽外部连接的eed
  • 400G以太网的多个端口
  • PCIe Gen5的多个端口
  • 最高性能SerDes-112 Gbps
  • XSR SerDes用于极低的接口电源连接

最高的内存带宽用于缓冲>1 Tbps

内存层次

  • 最多16个独立的GDDR6通道(16 Gbps)
  • 外部总带宽高达4 Tbps

宽而高性能的数据路径

针对高吞吐量数据传输和加速进行了优化的数据流结构

  • 高达20 Tbps的NoC带宽,用于高速,宽数据传输
  • 传统的逐位路由加上新的优化的8位总线路由
  • 用于定制矩阵计算的同类FPGA架构
  • 支持任意数字格式,路由结构和内存层次结构

具有实现复杂的自定义算法的强大逻辑能力

可扩展的设备系列,逻辑高达2.6M 6输入LUT

高精度数据格式可提高边缘训练效率

  • FP16,FP24
  • bfloat16
  • 仅FPGA支持Block float 16
用于计算的FPGA架构
  • 高度灵活的计算,可用于波束成形等高级应用
  • 高数据带宽架构可支持海量计算
  • 并行数据包处理引擎,可支持DPI等计算密集型功能

大量内部存储器用于排队指针,内部缓存和暂存器RAM

高达300 Mb的内部SRAM

 

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最高性能SerDes

112G多标准SR / MR / LR PHY

超短距离(USR),超短距离(XSR)

  是的(硅光子学)

最先进的接口IP

400G以太网– 16条通道,每条通道最多可运行100G

           

SyncE,IEEE1588,时间敏感网络

 

PCIe Gen5,每个端口512 Gbps

     

GDDR6 – 4 Tbps的内存带宽

   

DDR4 –最高3200 MHz,3DS堆叠内存

DDR5 –最高4,400 MHz

         
特定于应用程序的界面(例如CPRI)

千兆速度路由

片上网络
巴士路线            

完全灵活的按位路由

             

高通量处理

分组处理器/流量管理器

数据路径加密

   

机器学习处理器

     

细粒度的硬件可重新编程性(列出示例)

P4 –可编程管线

P4 –可编程管线 自定义功能

网络诊断

网络诊断

专用密码

P4 –可编程管线