Altera大容量FPGA实现系统处理器加速

作者：信息来源:国际电子商情 2006-6-20

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Altera公司日前宣布，XtremeData在其XD1000 FPGA协处理解决方案中选用Altera容量最大的Stratix II FPGA器件。XD100 FPGA模块与AMD Opteron处理器引脚兼容，在降低功耗的基础上，使开发人员能够将算法加速100倍，应用程序运行速率提高10倍。 XtremeData的XD1000 FPGA协处理器模块包括Altera Stratix II EP2S180 FPGA和HyperT...

　　Altera公司日前宣布，XtremeData在其XD1000 FPGA协处理解决方案中选用Altera容量最大的Stratix II FPGA器件。XD100 FPGA模块与AMD Opteron处理器引脚兼容，在降低功耗的基础上，使开发员能够将算法加速100倍，应用程序运行速率提高10倍。

　　XtremeData的XD1000 FPGA协处理器模块包括Altera Stratix II EP2S180 FPGA和HyperTransport总线。许多应用领域的开发人员，例如医疗成像、数据分析、文本搜索、网络安全和科学计算等领域，现在都可以不用修改基本结构，在系统中增加协处理功能实现“即插即用”解决方案。

　　AMD掌管服务器和工作站业务的副总裁Randy Allen说：“XD1000 FPGA模块集成了强大的开发环境，在应用程序加速方面实现了巨大突破。协处理环境可以加速多种应用程序。

一解决方案非常出色，AMD Opteron处理器以及Stratix II系列器件在性能上不断进步，商用通用(COTS)平台用户可以充分利用这两种器件所带来的好处。”

　　XtremeData将Stratix II EP2S180器件封装在信用卡大小的电路板中，使其能够插在2P或者4P AMD Opteron处理器母板二级CPU插座上。XD1000支持紧密电路板高度外形，包括1U服务器、刀片服务器以及高级电信计算架构(ATCA)平台等。XD1000包括16位宽、速率3.2Gbps的多路HyperTransport接口。它还具有128位宽DDR333存储器接口，高达8Mbytes的高速SRAM和32Mbytes的闪存。此外，XtremeData还针对未来产品设计了多种下一代XD1000型号。

　　XD1000使用HyperTransport总线来实现与主机AMD Opteron处理器的低延迟通信。这表明传统的延迟链路——CPU至北桥－至南桥(通过PCI接口)－至FPGA，被缩短到点对点的CPU至FPGA链路。与竞争I/O电路板系统相比，XD1000

更具伸缩性的方案。它可以访问更多的存储器(通过DIMM模块)，与北桥方案相比，能够以更低的总体拥有成本提供更高的带宽和更低的互联延迟。

　　XtremeData的CEO Ravi Chandran说：“我们之所以选择Stratix II系列，原因不仅在于它具有优于其他FPGA的性能和密度优势，还因为Altera的系统级设计软件是同类产品中最好的，能够帮助我们更快、更好的工作。许多行业都知道FPGA可以用作加速器。加速的关键在于并行，工作速率在吉赫兹以下的FPGA通过并行设置后，其工作性能可以超过多吉赫兹CPU。这与人脑在很多任务中都超过CPU的情况相似，人脑从整体上采用了并行工作方式。”

　　例如，医疗CT成像采用FPGA硬件加速，每个3GHz AMD Opteron处理器结合FPGA后，应用程序的运行速率提高了10倍，显著节省了系统功耗、空间和成本。XtremeData协处理开发系统提供完整的设计环境。它包括一个2P AMD Opteron处理器PC，含XD1000协处理器模块，包含HyperTransport和DDR接口的

考设计，配置FPGA的JTAG下载电缆，而且还可以采用Altera的SignalTap II嵌入式逻辑分析仪来探测FPGA内部信号。开发系统还提供Altera软件套件，包括Quartus II FPGA设计软件、SOPC Builder系统集成工具、Nios II软核CPU以及Nios II C语言至硬件加速（C2H）编译器等。Altera和XtremeData致力于联合开发应用程序开发人员使用的工具和库，与多家一流大学合作，使XD1000成为创新研究的平台。

　　Altera亚太营销总监梁乐观说：“XtremeData协处理器模块利用了商用系统级解决方案，对现有的x86应用进行加速，显著降低了成本、功耗和空间。XtremeData还利用我们的SOPC Builder、Nios II嵌入式处理器和Nios II C2H编译器系统工具，为应用程序开发人员提供了以软件为中心的设计流程，其使用更加方便。现在采用安装在COTS CPU平台上的XtremeData协处理器，可以通过并行和流水线方式在FPGA中轻松灵活地加速x86应用的算法部分。”

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