Intel、CPU･FPGA･専��ASICのヘテロコンピューティングを推進
Intelが�k昨�QAlteraを�A収、傘下に組み込んだ後、初めてともいえるCPUとFPGAのコラボレーションについて��らかにした。Intelはデータカンパニーになることを�Yぼうしており、コンピューティングを加�]する6つの成長分野を定め、それらに�官�できるソリューションとして、CPUとASIC、FPGAからなる�@��のヘテロジニアスコンピューティングアーキテクチャ（図1）を提案した。
図1 Intelが推進するFPGA�W��のヘテロジニアスコンピューティング
Intelが��めた6つの成長分野とは、1）5Gワイヤレス、2）レーダーおよび�豢�宇宙、3）ネットワーク、4）クラウドコンピューティング、5）スマートシティ、6）�O動運転、を指す。それぞれ、1）ではMIMO/信�ｽ萢�/セキュリティ/ネットワーク機�Α�2）では、ビームフォーミング/FFTおよびフィルタ/AIや機械学�{、3）ではスイッチング/セキュリティ/検�h及びレポート、4）ではAI/ビッグデータ分析/ビデオトランスコーディング/NFV+SDN/ストレージアクセラレーション/セキュリティとDPI、5）ではセンサフュージョン/AIや機械学�{/IoTセキュリティ、6）ではセンサフュージョン/ AIや機械学�{/機���W��/コネクティビティ、などの�\術を使う。
こういった�\術を実現するうえで、最も�@��性のある解として、Intelはヘテロジニアスコンピューティングアーキテクチャを提案した。元々コンピュータシステムは、ハードウエアを共通にしてソフトウエアを変えることによって、いろいろな応��機�_を実現するためのテクノロジーである。ただし、ソフトウエアだけでデータ処理をするとどうしても��くなる。その�霾�はアクセラレータとしてハードウエアで構成する。そのハードウエアでも��まっているアルゴリズムを使う場合には専��ASICを使い、アルゴリズムが時代と共に変わりやすいテクノロジーにはFPGAを使う。
図2 Intel社Programmable Solution Division、Customer Experience Group担当副社長のRina Raman��
FPGAの使い�気箸靴討蓮��牢屬僕眛�のワークロードを予�Rし、FPGAを組みかえることで柔軟にサーバーの�W��効率を�屬欧襪海箸�できると同社Programmable Solution Division、Customer Experience Group担当副社長のRina Raman��(図2)は述べている。
さらに同��は、FPGAを使ったコンピューティングアクセラレーションの実例として、ドイツのSWARM64社がデータベースの高�]化を果たした実例や、����科学研�|の��Broad Instituteがゲノム解析に使い極めて�]時間で解析できた��例などを紹介した。中国のe-コマース会社アリババもFPGAでデータ処理を高�]化したという。
データセンタなどのコンピュータシステムアクセラレータにFPGAを導入してフレキシブルなハードウエアを�~単に構築できるようにするため、IntelはPAC（Programmable Acceleration Card）カードと�}ぶFPGAボード(図3)をサンプル出荷した。これは、CPUのインターフェースであるPCI Express Gen3を8レーン搭載したインターフェースを�eち、もう�k�気砲郎能j40GbpsのQSFP（Quad Small Form-factor Pluggable）インターフェースを�△┐�FPGAボードである。QSFPは、データ通信によく使われるホットプラガブルな（動作�X��でもコネクタを�U�sできる）トランシーバ。
図3 FPGAで�v路を設��したらそのまま使えるIntelのPAC
このFPGAカードをデータセンタのコンピュータマザーボードに差し込めば、CPUの負荷を�\やすことなくコンピュータシステムを高�]にできる。使��するFPGAは、Arria 10 GXという1,150Kのロジックエレメントを集積した����。
Arria 10シリーズは20nmプロセスの����だが、Intelは9月に発表した10nm FinFETプロセスのFPGAであるFalcon Mesaも次世代��に�呂┐討い襦�この新型FPGAは、シリコンインターポーザを基��に�mめ込むEMIB（Embedded Multi-Die Interconnect Bridge）パッケージング�\術（図4）を使う2.5D ICである。メモリはDRAMをスタックにTSVで�_ねるHBM（High Bandwidth Memory）をサポートしている。
図4 10nmプロセスのFalcon Mesaではシリコンブリッジと�}ぶインターポーザを基��に�mめ込む
