FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

FPGA e SoC de 20 nm com o mais alto desempenho1

Os FPGAs Intel® Arria® 10 oferecem um desempenho de núcleo com velocidade mais de um nível superior e até 20% de vantagem fMAX em comparação com a concorrência, usando projetos OpenCore disponíveis ao público.1FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 têm consumo de energia até 40% menor que FPGAs e SoCs da geração anterior, e apresentam os únicos blocos de processamento de sinal digital (DSP) de ponto flutuante rígido com velocidades de até 1,5 trilhão de operações de ponto flutuante por segundo (TFLOPS).1

O SoC Intel® Arria® 10 baseado no ARM de 20 nm oferece desempenho ideal, eficiência energética, formato pequeno e baixo custo para aplicações intermediárias. O SoC Intel Arria 10, baseado na tecnologia de processo de 20 nm da TSMC, combina um Hard Processor System (HPS) dual-core ARM Cortex*-A9 MPCore* com tecnologia de lógica programável líder do setor, que inclui blocos de processamento de sinal digital (DSP) de ponto flutuante rígido. O SoC Intel Arria 10 oferece um processador com um conjunto diversificado de periféricos embarcados, blocos de DSP de ponto flutuante rígido e precisão variável, transceptores de alta velocidade embarcados, controladores de memória físicos, controladores de protocolo de propriedade intelectual (IP) — tudo em um único pacote altamente integrado.

Consulte também: software de projeto, loja de projetos, downloads, comunidade e suporte para os FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

Hard Processor System (HPS)

Os SoCs Intel® Arria® 10 incluem um hard processor system (HPS) baseado no processador dual-core ARM* Cortex*-A9 MPCore* que é mais rápido, mais seguro e compatível com software dos SoCs de gerações anteriores. Com os SoCs Intel® Arria® 10, você pode reduzir o tamanho da placa enquanto aumenta o desempenho ao integrar um processador com nível de GHz, lógica FPGA e funções de processamento de sinal digital (DSP) em um único sistema em chip personalizável pelo usuário. Os SoCs Intel® Arria® 10 oferecem a mais ampla seleção de densidades lógicas de FPGA. Essas melhorias respondem aos requisitos de desempenho, potência e segurança dos equipamentos de comunicação, transmissão, computador e armazenamento da próxima geração.

Recursos do HPS da família SoC Intel® Arria® 10

O HPS é comum a todos os dispositivos da série SoC Intel® Arria® 10.

Transceptores

Aplicações do Transceptor dos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

Os transceptores dos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 são adequados para:

  • Cabeças de rádio remotas.
  • Transmissão de dados Nx100G.
  • Aceleração de servidor.
  • Processamento de vídeo 4K.
  • Radar militar.
  • E muitas outras aplicações com alta largura de banda.
  • Baseados na tecnologia de processo de 20 nm, os FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 oferecem mais de 3,3 Tbps de largura de banda serial total. Os dispositivos Intel® Arria® 10 GX oferecem até 96 canais de 17,4 Gbps para aplicações de curto alcance, além de até 12,5 Gbps para suporte de backplane. Além disso, os FPGAs Intel® Arria® 10 GT oferecem taxas de dados de até 25,78 Gbps, trazendo desempenho de largura de banda de alto nível para um dispositivo de faixa média.

Recursos do transceptor dos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

Os transceptores dos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 têm um conjunto versátil de recursos para lidar com uma ampla gama de links e fornecer uma operação de links livre de erros, incluindo camadas completas de conexão ao meio físico (PMA) completa e de subcamada de codificação física (PCS). Além disso, blocos de Hard IP PCI Express* (PCIe*) dedicados oferecem uma pilha de protocolo reforçada completa para suportar PCIe* Gen1, Gen2, e Gen3x8. A seguinte figura mostra o rico conjunto de recursos que estão disponíveis para implementar links seriais de alta velocidade com os benefícios descritos.

Modos de bloco de DSP

Os três modos de bloco de DSP disponíveis são os seguintes:

  • Modo de ponto flutuante.
  • Modo de precisão padrão.
  • Modo de alta precisão.

Processamento de ponto flutuante rígido nos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10

Nos dispositivos Intel® Arria® 10, a Intel aprimorou o bloco de DSP de precisão variável, incluindo operadores de ponto flutuante rígido. O bloco de DSP de precisão variável dos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 apresentam um novo modo de ponto flutuante que oferece desempenho de ponto flutuante inovador de até 1,5 TeraFLOPs.

A inovação arquitetônica na implementação dos blocos de DSP (processamento de sinal digital) de ponto flutuante rígido de precisão simples IEEE 754 nos FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 possibilita taxas de processamento de até 1,5 TFLOPs (trilhão de operações de ponto flutuante por segundo) e eficiência energética de até 40 GFLOPs/Watt.

Com os três modos disponíveis para os blocos de DSP Intel® Arria® 10: ponto fixo de precisão padrão, ponto fixo de alta precisão e ponto flutuante de precisão simples, desenvolvedores podem implementar uma variedade de algoritmos que exigem ponto fixo, até operações de ponto flutuante compatíveis com IEEE 754 com precisão dupla. O processamento de ponto flutuante rígido oferece aos desenvolvedores a capacidade de implementar algoritmos em ponto flutuante com desempenho e eficiência energética semelhantes a ponto fixo. Isso pode ser alcançado sem concessões em termos de energia, área ou densidade, e sem perda de recursos ou funcionalidades de ponto fixo.

Os FPGAs e SoCs Intel® Arria® 10 são uma solução atraente para sistemas industriais, sistemas sem fio, aplicações de computação intensa como computação de alto desempenho, aprendizado de máquina, radares de alta precisão e aplicações de aceleração em data center.

Modo de ponto flutuante

Um único bloco de DSP no modo de ponto flutuante oferece um multiplicador de ponto flutuante de precisão simples IEEE 754 e um somador de precisão simples IEEE 754, fornecendo o mais alto desempenho de ponto flutuante de qualquer FPGA no mercado. Esses operadores de ponto flutuante permitem que projetos de ponto flutuante sejam semelhantes a projetos de ponto fixo tradicionais, oferecendo os benefícios de ponto flutuante sem nenhum custo adicional para desenvolvedores de FPGA. Além disso, desenvolvedores são capazes de permanecer no ponto flutuante, eliminando meses de conversão de algoritmos para ponto fixo e de verificação da precisão.

O modo de ponto flutuante oferece:

  • Um multiplicador de precisão simples IEEE 754 e um somador de precisão simples IEEE 754 em cada bloco de DSP.
  • Suporte para operações de ponto flutuante como: AxB, A+C, A-C, AxB+C, AxB-C, Acc=AxB+Acc.
  • Operações vetoriais para suportar convolução, produtos escalares e outras funções de algebra linear.
  • Multiplicação complexa usando transformada rápida de Fourier (FFT).

Além dos recursos de ponto flutuante, o novo bloco de precisão variável inclui:

  • Registradores de pipeline internos para um fMAX mais rápido e um menor consumo de energia.
  • 108 entradas e 74 saídas.
  • Modo de multiplicação 18x19, permitindo que o pré-somador use duas entradas de 18 bits.
  • Acumulador secundário opcional (registrador de feedback) para filtragem serial complexa.
  • Dois multiplicadores independentes de 18x19.
  • Bancos de registradores de coeficiente de 18 ou 28 bits integrados, disponíveis com ou sem a função de pré-somador.

Barramento em cascata

Todos os modos de bloco de DSP possuem um acumulador de 64 bits e cada bloco de DSP de precisão variável inclui um barramento em cascata de 64 bits. O barramento em cascata permite a implementação de processamento de sinal com precisão ainda maior com múltiplos blocos em cascata usando um barramento dedicado.

A arquitetura de DSP de precisão variável mantém compatibilidade com versões anteriores. Ela pode suportar de forma eficiente aplicações de DSP de 18 bits existentes, como processamento de vídeo de alta definição, conversão digital up-down e filtragem multitaxa.

Um conjunto de ferramentas completo para acelerar a produtividade do desenvolvedor, incluindo entrada de projeto baseada em modelos, baseda em C e baseada em HDL/IP.

Precisa de ainda mais desempenho de ponto flutuante? Os projetos Intel® Arria® 10 oferecem um caminho de migração de projeto e dispositivo estável para dispositivos Stratix 10, oferecendo até 10 TFLOPs de desempenho. Para mais informações, entre em contato com seu representante de vendas local.

Informações de produto e desempenho

1

Os testes medem o desempenho de componentes em um teste em particular, em sistemas específicos. Diferenças no hardware, software ou configuração afetarão o desempenho real. Consulte outras fontes de informação para avaliar o desempenho quando pensar na sua compra. Para obter informações mais completas sobre desempenho e resultados do parâmetro de comparação, visite www.intel.com/benchmarks.

2

Os recursos e benefícios das tecnologias Intel® dependem da configuração do sistema e podem requerer hardware habilitado, software específico ou ativação de serviços. O desempenho varia dependendo da configuração do sistema. Nenhum sistema de computador é totalmente seguro. Consulte o fabricante ou revendedor do seu sistema ou saiba mais em http://www.intel.com.br.