Comme le montre la plate-forme d'accélération de calcul adaptatif (Adaptive Compute Acceleration Platform, ACAP) Versal HBM, dernière-née de sa gamme de processeurs, Xilinx - en cours de rachat par AMD - est sans doute toujours l’un des fournisseurs de composants le plus productif et innovant de la Silicon Valley. Surtout connu comme concepteur de circuits FPGA, Xilinx livre, avec sa gamme Versal, bien plus que cela. En effet, la série Versal combine plusieurs technologies de processeurs différentes dans une seule puce. Outre, bien sûr un réseau de portes logiques programmables FPGA, la plateforme comporte aussi des cœurs ARM pour les applications et le traitement en temps réel, des unités de traitement dédiées (blocs AI, DSP) et des I/O (PCIe Gen 5, CXL). La gamme, assez variée, comprend des versions Premium haut de gamme jusqu’aux processeurs Versal AI Edge.
La série Versal HBM (high bandwidth memory) associe mémoire rapide, connectivité sécurisée et calcul adaptable en une seule plateforme. Elle est conçue spécifiquement pour les datacenters, les réseaux et les secteurs verticaux comme l'aérospatiale et la défense. Au cœur de la puce Versal HBM de Xilinx on trouve une mémoire DRAM HBM2e directement ancrée sur le die du processeur. L’ensemble offre un débit de 820 Go/s et une capacité de 32 Go pour une bande passante mémoire 8 fois supérieure et une consommation d'énergie 63 % inférieure à celle des implémentations DDR5, qui ne sont même pas encore sortie. La mémoire HBM est une DRAM sur puce qui fonctionne beaucoup plus rapidement que la DRAM standard. Le fait que la HBM se trouve sur le die du processeur plutôt que sur des bâtons de DRAM physiques séparés augmente significativement les performances mémoire et réduit beaucoup la latence pour les applications de calcul intensif dépendantes de la mémoire.
Le Versal HBM intègre 14 FPGA équivalents (par rapport au Virtex EltraScale+), et remplace 32 puces DDR5 par de la mémoire HBM directement greffée au die. (Source : Xilinx)
Prêt à équiper les routeurs et les firewalls
Le processeur affiche également des capacités de mise en réseau exceptionnelles puisqu’il offre 5,6 To/s de bande passante sur un bus série avec des émetteurs-récepteurs PAM4 à 112 Go/s, 2,4 To/s de bande passante Ethernet évolutive, 1,2 To/s de débit de cryptage en débit linéaire, 600 Go/s de connectivité Interlaken et 1,5 To/s de bande passante PCIe Gen5 avec DMA intégré, plus la prise en charge des interconnexions CCIX et CXL. Cela fait beaucoup de normes, de protocoles et de débits de données dans un seul pack. Xilinx affirme que son processeur Versal HBM peut offrir une évolutivité et des performances pour les routeurs, les commutateurs et les appliances de sécurité 800G dans une seule puce, alors qu'une implementation classique du processeur réseau (Network Processing Unit, NPU) d'un pare-feu 800G next-en nécessiterait plusieurs dispositifs NPU et modules DDR. « Parce que c’est une puce FPGA, la plateforme de calcul Versal HBM est adaptative et hétérogène, et elle peut se reconfigurer dynamiquement en quelques millisecondes pour s'adapter aux algorithmes en évolution et aux protocoles émergents », a encore déclaré l’entreprise.
Les puces Versal sont configurables selon les besoins des clients. (Crédit Xilinx)
Xilinx propose des kits de développement aux développeurs de matériel et de logiciels. Les développeurs de matériel peuvent utiliser la Vivado Design Suite de Xilinx pour travailler avec les dispositifs Versal HBM, et les développeurs de logiciels peuvent utiliser la plate-forme logicielle unifiée Xilinx Vitis. Même si les échantillons ne seront pas disponibles avant la première moitié de l’année 2022, les développeurs peuvent démarrer le prototypage sur les dispositifs de la série Versal Premium et sur les cartes d'évaluation, déjà disponibles, et migrer plus tard vers la série Versal HBM quand elle sera disponible.