KI und 5G als Motivatoren
Der Grund für die Übernahme von Xilinx durch AMD
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Win-Win-Situation
Die Inferenzlösung von Xilinx auf der AMD EPYC-Plattform wurde entwickelt, um die Vorteile der direkten PCIe-Verbindungen der EPYC für eine überlegene Inferenzleistung beim maschinellen Lernen aufzuzeigen. Sie verwendet einen BOXX GX8P-Server mit einer 2P EPYC 7551-Konfiguration und acht Xilinx Alveo U250-Karten, die auf Xilinx Ultrascale+ VU13P-Chips basieren.
Um einen breit angelegten Einsatz von Beschleunigungslösungen zu ermöglichen, sind Xilinx PCIe-Entwicklungsboards in der Cloud und an der Edge mit den Frameworks, Bibliotheken, Treibern und Entwicklungstools zugänglich, die zur Unterstützung einer einfachen Anwendungsprogrammierung mit OpenCLTM, C, C++ und RTL über die Xilinx SDAccelTM Entwicklungsumgebung benötigt werden. Die Entwicklungsumgebung besteht aus Unterstützung für die Entwicklung von Host-Anwendungen, Beschleunigerentwicklung, Profiler- und Debug-Tools sowie einer Laufzeitumgebung zur Interaktion mit dem Beschleuniger. Der Deep Learning Stack von Xilinx unterstützt derzeit eine Convolutional Neural Network (CNN) Inferenzmaschine und ist auf dem Xilinx SDAccel Framework aufgebaut.
Von Xilinx entwickelte Lösungen planen die Beschleunigung von Standard-Software-APIs oder Frameworks, die auf x86-basierten Systemen laufen. Die aktuelle Lösung von Xilinx und AMD kann als Katalysator eingesetzt werden, um eine neue Generation heterogener Lösungen zu ermöglichen, die den Anwendern die Möglichkeit bieten, Beschleuniger einfach mit CPU-basierten Lösungen zu mischen und abzustimmen, um den Gesamtdurchsatz zu maximieren und die Latenz zu minimieren. Darüber hinaus können Legacy-Anwendungen, die auf einer x86-Codebasis basieren, auf die CPU plus FPGA-Architektur aufgerüstet werden. Mit einem Soft-Konfigurationsansatz für die Beschleuniger können die Systeme mit neuen Modellversionen und Optimierungen ohne Hardwareänderungen aktualisiert werden.
Mit den Alveo-Beschleunigerkarten hat Xilinx begonnen, auf einem viel höheren Integrationsniveau zu arbeiten - L6-Barebone-Server und darüber hinaus - als es zuvor der Fall war. Vor seinen Alveo-Karten hatte sich Xilinx stärker auf die Integrationsstufen L1 bis L6 konzentriert und die Basis-FPGA-Technologie bereitgestellt, die die Kartenhersteller dann in ihre Produkte integriert haben.
Nvidia kündigte eine neue Art von Prozessor an, welche die SmartNIC-Technologie aus der Übernahme von Mellanox Technologies nutzt. SmartNICs sind im Grunde genommen Netzwerkschnittstellenkarten mit eingebauter Intelligenz, die es ermöglichen, die Verarbeitung des Netzwerkverkehrs von der CPU zu nehmen, und Xilinx ist dank der Übernahme des NIC-Herstellers Solarflare Communications im Jahr 2019 ebenfalls auf diesem Markt vertreten. Übernimmt AMD Xilinx übernehmen würde, gibt dies dem Chiphersteller eine weitere Möglichkeit, mit Nvidia zu konkurrieren, dessen GPUs für Rechenzentren derzeit die von AMD bei weitem technologisch und vom Markterfolg übertreffen. Das aktuelle SmartNIC-Angebot von Xilinx ist Teil der Alveo-Kartenpalette, die Alveo U25 soll "ultrahohen Durchsatz und geringe Latenz" und die Möglichkeit bieten, Cloud-basierte Anwendungen um bis zu 400 Prozent zu beschleunigen.
AMD hat wie bereits oben erwähnt im Rechenzentrum größere Fortschritte gemacht, zuletzt mit seinen EPYC-Prozessoren der zweiten Generation, mit denen man einen zweistelligen Anteil am x86-Servermarkt gegen Intel gewinnen konnte. AMD plant auch neue GPUs für Rechenzentren, die auf einer neuen CDNA-Architektur basieren.
Kürzlich hat AMD seine neue Zen 3-CPU-Architektur vorgestellt, welche die EPYC- Prozessoren der nächsten Generation mit 19 Prozent mehr Instruktionen pro Taktzyklus als Zen 2-CPUs, höheren Boost-Frequenzen sowie einem neu gestalteten Core-Layout und einer Cache-Topologie ausstatten wird, die den Cores einen zweimal schnelleren Zugriff auf einen größeren Cache ermöglicht. Zen 3 soll dann auch die beste Single-Threaded-Leistung und Spieleleistung am Markt bieten.
Fazit
Der Kauf von Xilinx durch AMD bedeutet eine perfekte Win-Win-Situation, da sich beide aktuellen Strategien und Technologien sehr gut ergänzen. Im Rechenzentrum kann man seinen Kunden überlegenen x86-CPUs kombiniert mit marktführenden Beschleuniger-Chips von Xilinx z.B. für KI-Deep-Learning-Anwendungen anbieten, dazu den Leading-Edge-Software-Stack. Aber auch für Telekommunikations-Anwendungen und 5G bieten sich zahlreiche Synergien.
Eine schlechte Nachricht bedeutet die Übernahme vermutlich (nur) für Embedded-Kunden aus der Industrie, welche heute Legacy-FPGAs von Xilinx einsetzen. Dass AMD großes Interesse hätte, in diesen margenschwachen Märkten weitere Entwicklungen voranzutreiben, darf wohl eher bezweifelt werden. Nachdem Altera vom ebenfalls Rechenzentrums-zentrierten Intel gekauft wurde, wären damit die Alternativen am Markt im Low-End-Bereich zukünftig wohl eher limitiert.
Zuerst erschienen auf elektroniknet.de.
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