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    虽然一般情况下没有CPU那么伟大,但FPGA可以在特定任务方面做得很出色。无论是充当大规模数据中心的加速器,还是提升人工智能的执行效率,特别定制的FPGA可以让CPU在个别高负荷任务中解脱出来,加快系统运行速度。英特尔在过去六年里已经不断地谈到Xeon处理器与FPGA之间的整合,但至今没有任何一款实质性产品出现。

    在去年10月,AMD宣布计划收购赛灵思(Xilinx),作为大举进军数据中心的重要一步。也就几个月的时间,据HotHardware报道,美国专利商标局(USPTO)公布了AMD的一项新专利,该专利涉及未来CPU与FPGA的整合,可能意味着收购收购赛灵思之后的整合动作可能比人们预想中的要快。

    AMD在其专利申请中提出了20项权利要求,但要点是处理器可以包括一个或多个执行单元,这些单元可以通过编程来处理不同类型的定制指令集,这正是发挥FPGA作用的好地方。AMD的FPGA专利中的可编程单元实际上与处理器的浮点和整数执行单元共享寄存器,如果它们不在同一个封装上,这将是困难的,或者至少是非常缓慢的。这种集成应该可以让开发人员很容易地将这些定制指令编织到应用中,CPU只需知道将这些指令传递到处理器上的FPGA即可。那些可编程单元可以处理非典型数据类型,特别是用于加速AI运算和半精度运算。

    在多个可编程单元的情况下,每个单元可以用不同的专门指令集进行编程,因此处理器可以加速多个指令集。意思是当处理器加载程序时,它也加载了一个位文件,该文件配置了可编程执行单元,以加速某些任务。CPU自身的解码和调度单元可以对可编程单元进行寻址,将这些自定义指令传递给它处理。

    虽然近两年AMD凭借其Zen 2和Zen 3架构的处理器在市场掀起了波澜,在收购赛灵思之后短时间内就传出通过FPGA与处理器融合,以提高运行效率的消息,这个操作实在迅猛,不过要看到真正运用到产品上可能还需要一点时间。

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