英特爾? 開放式 FPGA 堆棧助力簡(jiǎn)化自定義加速平臺(tái)解決方案開發(fā)

上個(gè)月舉行的 2020 英特爾 FPGA 技術(shù)大會(huì)發(fā)布了兩款重磅新品，之前小編為筒子們?cè)敿?xì)介紹了首款用于 5G、人工智能、云端與邊緣的結(jié)構(gòu)化 ASIC——英特爾? eASIC N5X。

全新英特爾? eASIC? N5X 特性詳解回顧

對(duì)于任何基于 FPGA 的新型加速平臺(tái)，包括 FPGA 硬件設(shè)計(jì)、主機(jī)軟件堆棧和應(yīng)用工作負(fù)載，開發(fā)人員都面臨著一個(gè)難題 — 在多大程度上重新進(jìn)行開發(fā)，重復(fù)利用之前的平臺(tái)，還是直接購買許可獲得。項(xiàng)目時(shí)間通常十分有限，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可能不具備所有必要的硬件、軟件和應(yīng)用開發(fā)專業(yè)知識(shí)。

全新的英特爾? 開放式 FPGA 堆棧（英特爾? OFS）為硬件、軟件和應(yīng)用開發(fā)人員提供了一種可訪問源代碼的可擴(kuò)展設(shè)施。該基礎(chǔ)設(shè)施采用標(biāo)準(zhǔn)接口和 API，能夠幫助他們構(gòu)建自定義加速平臺(tái)解決方案。開發(fā)人員已經(jīng)在使用第二代硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施，以便開發(fā)基于英特爾平臺(tái)和采用英特爾? Stratix? 10 和英特爾? Agilex? FPGA 解決方案的第三方平臺(tái)的解決方案。所有英特爾 OFS 硬件和軟件代碼均使用開源開發(fā)方法進(jìn)行開發(fā)。英特爾為用戶提供源代碼的訪問權(quán)限 — 英特爾將其稱為可訪問源代碼的用戶。

簡(jiǎn)化自定義加速平臺(tái)開發(fā)

英特爾 OFS 還支持?jǐn)U展并簡(jiǎn)化部署。從硬件角度來看，這種可擴(kuò)展性來自以模塊化方式開發(fā)的代碼。開發(fā)人員只需實(shí)施與其設(shè)計(jì)相關(guān)的模塊。英特爾 OFS 硬件代碼是可組合的，這意味著使用該 IP 可輕松構(gòu)建面向特定應(yīng)用的 FPGA 設(shè)計(jì)。這些“shell”涵蓋了與 FPGA 通信所需的關(guān)鍵內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)、CPU 和數(shù)據(jù)路徑等組件。英特爾 OFS 硬件代碼采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 AXI 接口，因此非常便于重復(fù)利用。英特爾 OFS 還支持裸機(jī)和虛擬化部署模式，因此支持軟件擴(kuò)展。此外，英特爾 OFS 支持遠(yuǎn)程更新，無需主機(jī)復(fù)位或重新初始化即可下載遠(yuǎn)程更新。

英特爾 OFS 的硬件和軟件組件均采用標(biāo)準(zhǔn)的軟件 API 和驅(qū)動(dòng)程序接口，因此可使用通用的應(yīng)用框架。kernel.org 的 Linux 內(nèi)核中提供了這些 API 和驅(qū)動(dòng)程序接口，因此第三方操作系統(tǒng)軟件開發(fā)和發(fā)行公司可以在自己的發(fā)行版中為基于英特爾 OFS 的硬件提供原生支持。

英特爾將為他們提供基本的英特爾 OFS 代碼，并將繼續(xù)向上游擴(kuò)展用戶空間，使用 Linux Foundation 的最新長(zhǎng)期支持計(jì)劃 (LTSI) 內(nèi)核對(duì)代碼進(jìn)行更新。此外，英特爾 OFS 包括高級(jí)設(shè)計(jì)主板支持，英特爾正在共享仿真和驗(yàn)證模型，以便快速啟動(dòng)驗(yàn)證工作。硬件開發(fā)人員可以開發(fā)其平臺(tái)，獲取并克隆英特爾 OFS 軟件代碼，然后將該代碼移植到他們的硬件上。在此過程中，他們可以根據(jù)需要為其自定義設(shè)計(jì)添加或修改驅(qū)動(dòng)程序，并且他們可以針對(duì)其目標(biāo)應(yīng)用調(diào)整板級(jí)支持包 (BSP)。

英特爾 OFS 搶先訪問計(jì)劃

英特爾正在與軟件發(fā)行廠商合作，通過內(nèi)核和用戶空間整合這些基本代碼，為在發(fā)行版中納入原生英特爾 OFS 支持奠定基礎(chǔ)。這些廠商可以與硬件加速平臺(tái)提供商合作，將特定的 BSP 支持（例如驅(qū)動(dòng)程序）整合到這些第三方硬件平臺(tái)的發(fā)行版中。

應(yīng)用開發(fā)通常力求投資回報(bào)最大化，其中包括兩個(gè)關(guān)鍵組成部分：開發(fā)成本和收入。為了最大程度地降低開發(fā)成本，開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須考慮從頭開始開發(fā)應(yīng)用還是移植現(xiàn)有工作負(fù)載，后者可能至少需要進(jìn)行一些修改。借助英特爾 OFS，開發(fā)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在可以從英特爾開發(fā)的平臺(tái)、第三方平臺(tái)或基于相同基礎(chǔ)設(shè)施（采用標(biāo)準(zhǔn)接口和 API）的專有加速平臺(tái)中進(jìn)行選擇。

最近發(fā)布的 Silicom FPGA SmartNIC N5010 是第一個(gè)將英特爾 OFS 用于其板級(jí)支持包的平臺(tái)。Silicom 是英特爾 OFS 首批搶先訪問計(jì)劃 (EAP) 的成員之一。

英特爾 OFS 的 EAP 持續(xù)到 2020 年和 2021 年的大部分時(shí)間。英特爾 OFS EAP 成員將可以盡早獲取英特爾 OFS 代碼和文檔，并獲得英特爾客戶體驗(yàn)小組 (CEG) 的直接支持。

一旦英特爾 OFS 正式上市，便可以在強(qiáng)大的自助支持模式下使用，就像任何開源開發(fā)方法一樣。