VectorPath加速卡——基于最新的7纳米FPGA技术构建您的应用
S7t-VG6 FPGA加速卡简介
S7t FPGA加速卡的核心是Achronix的7纳米Speedster7t FPGA。该 FPGA充分发挥了台积电（TSMC）7纳米FinFET工艺的潜力，专门针对人工智能/机器学习和高带宽数据加速应用进行了高度优化。
S7t FPGA加速卡为用户提供了一系列先进的输入输出（I/O）接口，包括400G以太网接口、多个PCIe接口和高带宽GDDR6存储器接口。
客户可以通过BittWare的BittWorks II工具包快速开启此加速卡的使用，该工具包包含示例工程，同时支持Linux和Windows操作系统。
（a）Achronix的7纳米Speedster7t FPGA
（b）S7t FPGA加速卡
Achronix的革命性芯片设计+BittWare的企业级设计
S7t-VG6 FPGA加速卡功能
NoC是Speedster7t FPGA的高速数据通道，可以沿着行/列在FPGA结构中或向着边缘接口高速移动数据，从而释放更多的逻辑单元用于计算任务。
NoC的总带宽达 >27 Tbps。外围的NoC（外圈）可以将存储器和PCIe边缘接口连接至NoC的行/列。外围的NoC还可以在独立于FPGA结构之外的接口间移动数据——例如，主机可以在不使用任何FPGA内部资源的情况下通过PCIe将数据传输至GDDR6。
FPGA结构——运算能力高达86 TOPS，最高运行频率为750MHz
可重新配置的逻辑模块（RLB）
RLB是Speedster7t的一项特色功能：它是一种全新的可重新配置的逻辑架构，带有6输入查找表和8位算术逻辑单元，每个查找表有2个触发器，它还具有一种基于改进型Booth算法重新构造的乘法器查找表（MLUT）模式，该算法可使基于查找表的乘法运算性能提高一倍。
Speedster7t FPGA拥有692K的查找表。
机器学习处理器（MLP）
MLP模块是支持定点和浮点计算的大规模矩阵向量和矩阵乘法引擎。MLP提供的功能包括带有累加可选项的整数乘法(int4/int8/int16/int32)、bfloat16格式的浮点运算、16位浮点运算、块浮点运算和24位浮点运算。MLP完全可拆分的整数乘法器/累加器的结构，可有效支持机器学习推理和更传统的应用，例如复杂的自适应信号处理。
根据不同乘法器格式，每个MLP可以支持或是可等效成的乘法器数量也会有变化，例如每个MLP可以支持4个int16,或者16个int8,或者32个int4乘法器。Achronix的Speedster7t-1500器件支持有2560个MLP，因此支持Int8 MAC多达40，960个，运行在750MHz的时钟频率时，推算最大性能为每秒61.4万亿次操作。
MLP模块包括两个可以单独使用或与乘法器一起使用的存储器模块。总体的嵌入式存储器容量为189Mb。
高带宽GDDR6存储器
速度快6倍的大容量存储器——目前板卡支持的GDDR6带宽为3.5Tbps,容量为16GB容量。而FPGA芯片支持的GDDR6带宽可到4Tbps,容量可支持到32GB。
通过使用高带宽GDDR6存储器，S7t加速卡可以为您的应用提供16GB的大容量存储器资源，但同时可提供高达6倍的带宽。
此外，借助NoC，可以在不使用FPGA资源的情况下，从主机通过PCIe对GDDR6进行读/写。
高达400G的网络
S7t加速卡提供了一系列可连接至Speedster7t FPGA逻辑结构的网络接口。凭借由硬IP实现的MAC（Hard IP MAC）和前向纠错（FEC）技术的支持，该加速卡可支持56G PAM4。板载的抖动消除器可用于同步以太网（Synchronous Ethernet）。
QSFP 56G（PAM4）接口
第一个接口是一个带有4个SerDes通道的QSFP56接口，可支持的以太网接口:200/100/50/25/10 GbE。
第二个接口是一个带有8个SerDes通道的QSFP-DD接口，可支持的以太网接口:400/200/100/50/25/10 GbE。
如图所示的分支连接线提供了一系列其他选项。
PCIe、扩展和定制
PCIe Gen5 x16接口
S7t加速卡支持一个PCIe Gen5 x16接口，已经通过PCI-SIG认证。BittWorks II工具包提供的示例项目中包括了用于PCIe交互的示例。
MCIO接口
支持MCIO接口，通过4个高速收发器连接到FPGA，支持PCIe Gen5的数据速率。
支持PCIe5.0的NVMe存储应用 板对板互连 可以使用自定义选项连接至配件板
定制
得益于三十年来构建定制化解决方案的经验，BittWare作为您的合作伙伴可以在各方面提供支持，从简单的配件板到各种具有复杂机械要求的完全定制方案，一应俱全。我们的资源包括业务覆盖全球的莫仕（Molex）集团，因此可以处理任何规模的项目。
加速卡的其他功能
用于同步以太网的抖动消除器
可从前面板接入1 pps（每秒1个脉冲）的外部参考时钟
具有健康监测功能的基板管理控制器（BMC）
用于Linux和Windows操作系统的驱动程序
应用领域
计算
旨在满足要求最严苛的计算密集型应用
8组GDDR6存储器可提供3.5 Tbps左右的带宽
针对人工智能/机器学习（AI/ML）功能进行了优化的机器学习处理器（MLP）：
在Int8整数格式下，可提供多达41K的乘累加单元（MAC）
支持多种浮点格式和整数格式
网络
QSFP-DD和QSFP56端口可满足多种高速网络应用的需求
硬化的多速率MAC适用于10G - 400G以太网
片上网络（NoC）的带宽超过27 Tbps，支持数据流输入器件、从器件输出以及跨越整个器件移动。
存储
NVMe接入可支持数据记录器和数据处理应用
通过MICO扩展端口连接NVMe闪存
数据流直接从网络端口传输至闪存阵列
传感器处理
使用GPIO和SerDes扩展端口针对您的特定应用需求进行优化
直接与自定义数据和控制信号连接
可直接互补性传感器和处理器技术
开发工具
Achronix的ACE软件是Speedster7t的开发环境。ACE可以执行硬件设计流程，支持RTL输入（VHDL和Verilog语言皆可）和行业标准仿真。ACE还支持使用NoC等高级芯片功能。ACE包括了为Achronix优化的Synopsys的Synplify-Pro工具。
BittWare的BittWorks II工具包：强大的开发工具
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S7t-VG6加速卡的规格
FPGA | Speedster AC7t1500
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板载存储器 | GDDR6
DDR4
Flash
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主机接口 |
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外部时钟 |
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Micro USB接口 |
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MCIO接口 |
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GPIO接口 |
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QSFP接口 | 板上的QSFP-DD的接口:
板上的QSFP56接口:
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基板管理控制器 |
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冷却 |
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用电 |
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环境 |
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尺寸 |
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关于Achronix半导体公司
文章来源：Achronix
