Altera: Arria 10 — единственные ПЛИС FPGA с аппаратно реализованными блоками DSP-вычислений с плавающей точкой

Оцените вычислительную мощность новых ПЛИС FPGA, ставших технологическим прорывом компании Altera — первых в отрасли ПЛИС FPGA с аппаратно реализованным блоком DSP-вычислений с плавающей точкой.

Выполненные по технологическим нормам 20 нм, новые ПЛИС FPGA семейства Arria® 10 обеспечивают наивысший уровень производительности, опережая на один класс по быстродействию ближайших конкурентов. Устройства семейства Arria 10 отличаются на 40% меньшим энергопотреблением, чем ПЛИС FPGA предыдущего поколения, и являются единственными в отрасли программируемыми логическими схемами с аппаратно реализованными блоками цифровой обработки сигналов (DSP) с плавающей точкой с производительностью 1500 GFLOPS (млрд. операций с плавающей точкой).

• На один класс выше по быстродействию, чем конкурирующие решения
• Пропускная способность интегрированных приемопередатчиков до 28.3 Гбит/с
• Высокопроизводительный интерфейс внешней памяти с пропускной способностью 2666 Мбит/с
• Аппаратные блоки DSP-вычислений с плавающей точкой, соответствующие требованиям спецификации IEEE 754
• До 96 каналов приемопередатчиков обеспечивают тракт последовательной передачи данных с пропускной способностью до 3.6 Тбит/с

Отличительные особенности:

Каждый DSP-блок в режиме вычислений с плавающей точкой поддерживает, соответствующие требованиям спецификации IEEE 745, умножитель с плавающей точкой одинарной точности и сумматор одинарной точности, обеспечивая наивысший уровень производительности операций с плавающей точкой среди всех доступных на рынке ПЛИС FPGA. Новые возможности позволяют разработчикам реализовывать свои алгоритмы с плавающей точкой с той же эффективностью и производительностью, что и с фиксированной точкой. Всё это было достигнуто без ущерба для таких показателей, как мощность потребления, размеры и ёмкость интегральной схемы, а также без потерь преимуществ и функциональности архитектуры с фиксированной точкой.

• Соответствующие стандарту IEEE 754, умножитель и сумматор одинарной точности в каждом блоке DSP-вычислений
• Поддержка операций с плавающей точкой, включая:
  • A x B
  • A + C
  • A — C
  • A x B + C
  • A x B — C
  • Acc = A x B + Acc
  • Операции с векторами, для построения кривых, вычисления скалярных произведений и других функций линейной алгебры
  • Комплексные умножения с применением алгоритма быстрого преобразования Фурье
• Помимо функций вычислений с плавающей точкой, ПЛИС FPGA Arria 10 поддерживают:
  • Встроенные конвейерные регистры, увеличивающие системную тактовую частоту (f_MAX) и снижающие мощность потребления
  • 108 линий ввода, 74 линий вывода данных
  • Режим умножения 18 x 19, позволяющий предварительному сумматору использовать два 18-битных входа
  • Дополнительный второй аккумулятор )регистр обратной связи) для комплексной последовательной фильтрации
  • Сдвоенные независимые умножители 18 x 19
  • Встроенные банки регистров 18- и 28-битных коэффициентов, поддерживающие работу с и без предварительного сумматора