自适应和智能计算的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.，(NASDAQ:XLNX))，近日宣布推出一款超越FPGA功能的突破性新型产品，名为ACAP(Adaptive Compute Acceleration Platform，自适应计算加速平台)。ACAP 是一个高度集成的多核异构计算平台，能根据各种应用与工作负载的需求从硬件层对其进行灵活修改。ACAP 可在工作过程中进行动态调节的自适应能力，实现了 CPU 与 GPU 所无法企及的性能与性能功耗比。

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在大数据与人工智能迅速兴起的时代，ACAP 理想适用于加速广泛的应用，其中包括视频转码、数据库、数据压缩、搜索、AI推断、基因组学、机器视觉、计算存储及网络加速等。软硬件开发人员将能够针对端点、边缘及云应用设计基于 ACAP 的产品。首款 ACAP 产品系列，将是采用台积电 7 纳米工艺技术开发的代号为“Everest(珠穆朗玛峰)”的产品系列，该产品将于今年年底实现流片。

图一 赛灵思发布名为ACAP的突破性新型产品

赛灵思总裁兼首席执行官(CEO)Victor Peng 表示：“这不仅对业界来说是一项重大的技术颠覆，更是我们自发明 FPGA 以来最卓著的工程成就。这款革命性的全新架构是赛灵思更广泛市场战略的一部分，将帮助公司朝着 FPGA 以外的领域发展，并突破‘仅支持硬件开发者’的局限。ACAP 产品在数据中心以及我们广泛市场领域的应用，将加速自适应计算技术的广泛普及，从而让智能、互连、自适应的世界更早成为现实。”

图二 今日宣布的ACAP与“Everest行动”为赛灵思未来愿景的一部分

ACAP 技术细节

ACAP 的核心是新一代的 FPGA 架构，结合了分布式存储器与硬件可编程的 DSP 模块、一个多核 SoC 以及一个或多个软件可编程且同时又具备硬件自适应性的计算引擎，并全部通过片上网络(NoC)实现互连。ACAP还拥有高度集成的可编程I/O功能，根据不同的器件型号这些功能从集成式硬件可编程存储器控制器，到先进的SerDes收发器技术，前沿的RF-ADC/DAC和集成式高带宽存储器(HBM)。

软件开发人员将能够利用 C/C++、OpenCL 和 Python 等软件工具应用ACAP系统。同时，ACAP也仍然能利用 FPGA 工具从RTL 级进行编程。

Moor Insights & Strategy 市场调查公司创始人 Patrick Moorhead 表示：“这就是未来计算的形式。我们所说的是能在几分钟内即完成基因组排序，而非几天;数据中心能根据计算需求自行对其服务器的工作负载进行编程调整，例如在白天进行视频转码，晚上则执行影像识别。这一点意义重大。”

ACAP历经四年的研发，累积研发投资逾 10 亿美元。赛灵思目前有超过 1500 名软硬件工程师参与“ACAP 和Everest”的设计。目前，软件工具已交付给主要客户。首款“Everest”产品将于 2018 年实现流片，于 2019 年交付给客户。

图三 ACAP技术

“Everest”的性能提升

与当今最新的 16 纳米Virtex® VU9P FPGA 相比，“Everest”有望将深度神经网络的性能提升20 倍!基于“Everest”的 5G 远程无线电头端和目前最新的 16 纳米无线电相比可将带宽提升 4 倍。届时，跨多个市场领域的各种应用都能实现性能和功耗效率的显著提升，这些市场包括汽车、工业、科学与医疗、航空航天、测试、测量与仿真、音视频与广播以及消费类电子产品市场等。