Achronix eFPGA Custom Blocks: Ultra‑Snelle Datasystemen Aandrijven

Meer dan een decennium volg ik Achronix' evolutie – van pioniers in asynchrone FPGA-fabrics tot de huidige cutting-edge embedded oplossingen die prestaties leveren die rivaliseren met een 2‑GHz synchroon apparaat, maar met een veel breder toepassingsbereik.

In 2013 lanceerde Achronix de Speedster-familie van high-performance, high-density standalone FPGA's, gericht op gespecialiseerde workloads. Drie jaar later breidde het Speedcore-portfolio uit om Speedcore te omvatten, een high-performance embedded FPGA (eFPGA) die direct geïntegreerd kan worden in een System-on-Chip (SoC). Deze integratie levert superieure prestaties terwijl het stroomverbruik drastisch vermindert vergeleken met een standalone FPGA gekoppeld aan een processor.

(Bron: Achronix)

Speedcore biedt een bibliotheek van vooraf gedefinieerde blokken – Logic, DSP, BRAM, en LRAM – georganiseerd in kolommen. Ontwikkelaars kunnen de fabric's hoogte (aantal blokken per kolom), breedte (aantal kolommen), en mix (verdeling van blokktypes) aanpassen. Deze flexibiliteit laat ontwerpers het silicium afstemmen op de exacte mix van logica, DSP, en geheugen die nodig is voor een gegeven workload.

Speedcore blokken (Bron: Achronix)

Op dezelfde manier als software-engineers code profileren om knelpunten te identificeren, biedt Achronix een mechanisme voor hardware-ontwerpers om terugkerende prestatie- of oppervlaktebeperkingen te identificeren en te hardenen. Het resultaat is een custom blok die geïntegreerd kan worden in de Speedcore fabric alsof het een native blok was.

Ontwikkelaars kunnen de "mix" van de Speedcore fabric specificeren (Bron: Achronix)

Een prima voorbeeld van deze capaciteit is de YOLO (You Only Look Once) object-herkenning kernel die gebruikt wordt in real-time detectiesystemen. Door de matrix-vermenigvuldigingsroutine te hardenen in een Speedcore custom blok, bereikte Achronix een aanzienlijke die-size reductie terwijl piekprestaties behouden bleven.

Die size reductie van een AI convolutioneel netwerk (Bron: Achronix)

De Achronix ACE design suite ondersteunt de volledige custom-blok workflow voluit – van design capture tot bitstream generatie en systeem debugging. ACE's GUI voor elk custom blok dwingt configuratieregels af, terwijl de timing engine garandeert dat elke configuratie aan strikke prestatiedoelstellingen voldoet. De SnapShot embedded logic analyzer stelt ontwerpers in staat om complexe triggers te zetten en runtime signalen binnen Speedcore apparaten te observeren.

Meer informatie over Speedster, Speedcore, en Speedcore custom blokken vindt u op de Achronix website.