在2019年MWC大會(huì)的第一天，英特爾又推出了一款針對(duì)5G應(yīng)用的FPGA加速卡PAC N3000。這款加速卡可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100Gbps的網(wǎng)絡(luò)流量的加速處理，同時(shí)支持9GB DDR4和144MB QDR IV板上內(nèi)存。

對(duì)于英特爾的FPGA加速卡產(chǎn)品而言，它們最大的優(yōu)勢(shì)之一就是英特爾在數(shù)據(jù)中心處理器領(lǐng)域的核心支配地位。由于英特爾Xeon處理器占據(jù)了數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的x86處理器的絕大部分市場(chǎng)份額，因此無(wú)論何家的FPGA加速卡都必須針對(duì)Xeon處理器做大量的兼容性設(shè)計(jì)和優(yōu)化，而英特爾FPGA在這方面有著先天的血統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。這也使得英特爾成為目前唯一一個(gè)能夠提供全棧式數(shù)據(jù)中心解決方案的公司。

此外，英特爾與各大服務(wù)器制造商保持著良好的合作關(guān)系，因此包括戴爾、HPE、富士通等服務(wù)器制造商會(huì)很自然的在自家的服務(wù)器產(chǎn)品中加入并銷售基于英特爾FPGA的加速卡。然而，這對(duì)于其他FPGA廠商而言就沒(méi)有那么水到渠成，他們往往很難說(shuō)服服務(wù)器廠商或者客戶在已經(jīng)內(nèi)置了FPGA的服務(wù)器中，再花費(fèi)額外的成本，并冒著兼容性的風(fēng)險(xiǎn)去添加其他的FPGA加速器。

賽靈思的FPGA加速卡產(chǎn)品起步相對(duì)較晚。在2018年10月，賽靈思才正式發(fā)布了旗下首款面向數(shù)據(jù)中心應(yīng)用加速的FPGA加速卡產(chǎn)品，名為Alveo。首批推出的Alveo U200和U250板卡均基于賽靈思的16納米UltraScale FPGA器件，分別擁有89.2萬(wàn)和134.1萬(wàn)個(gè)可編程邏輯單元。在FPGA器件方面，這兩款A(yù)lveo卡與英特爾的PAC相比，可以說(shuō)在伯仲之間。

這兩款板卡主要針對(duì)的都是大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，因此板上集成了64GB DDR4內(nèi)存，以及兩個(gè)QSFP28網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)PCIe Gen3接口。與PAC相比，這兩款板卡的板級(jí)資源要豐富的多。然而，這也導(dǎo)致Alveo板卡的外形尺寸和功耗都比較大。當(dāng)采用主動(dòng)散熱時(shí)，板卡尺寸為全高全長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)功耗為100瓦~110瓦，功耗峰值可達(dá)225W，遠(yuǎn)超過(guò)PAC的45W~60W。

在生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面， Alveo加速卡將主要基于賽靈思的SDAccel軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，SDAccel是一個(gè)集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

SDAccel最主要的特點(diǎn)之一是包含針對(duì)諸如C/C++和OpenCL等高層次語(yǔ)言的FPGA編譯器、軟件庫(kù)和API等基礎(chǔ)架構(gòu)，以期幫助軟件開(kāi)發(fā)者更快的對(duì)FPGA硬件進(jìn)行開(kāi)發(fā)。這一點(diǎn)，與英特爾的面向Xeon和FPGA的加速堆棧有異曲同工之妙。這也印證了當(dāng)前FPGA軟件系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)，就是需要不斷降低FPGA開(kāi)發(fā)的門(mén)檻，通過(guò)盡量多的提供高層次語(yǔ)言的支持，以提高FPGA的開(kāi)發(fā)效率，縮短產(chǎn)品面世時(shí)間。

除了英特爾和賽靈思推出的原廠FPGA加速卡之外，很多第三方廠商也在近年相繼推出了基于FPGA的硬件加速卡產(chǎn)品。其中比較典型的有我國(guó)浪潮、華為等公司推出的加速卡，以及國(guó)外Mellanox公司推出的基于FPGA的智能網(wǎng)卡產(chǎn)品。

浪潮的F10A FPGA加速卡是目前在售的一款FPGA加速卡產(chǎn)品。它采用了英特爾Arria10 FPGA，最多包含115萬(wàn)個(gè)片上可編程邏輯單元。加速卡上提供了兩個(gè)SFP+ 10Gbps以太網(wǎng)端口，PCIe Gen3x8接口，以及最高32GB板載DDR內(nèi)存。在2018年10月底的賽靈思開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，浪潮和華為都發(fā)布了自己的新FPGA加速卡產(chǎn)品，分別叫做浪潮F37X和華為FX系列。

這兩款加速卡都采用了賽靈思的16納米UltraScale+ FPGA器件。相比賽靈思的原廠Alveo加速卡，這兩款加速卡產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是功耗得到了進(jìn)一步削減，這可能得益于FPGA芯片規(guī)格的提升。例如，浪潮的F37X加速卡的典型功耗只有75瓦左右，而華為的FX系列的中端加速卡的典型功耗最大為75瓦，高端卡為200瓦。

在其他技術(shù)規(guī)格方面，浪潮F37X加速卡使用的FPGA集成了8GB的HBM2片上高速緩存，相比DDR而言，能大幅提高存儲(chǔ)帶寬和訪存效率。相比Alveo，新推出的這兩類第三方加速卡都有著更高的片上邏輯單元數(shù)量，足以應(yīng)對(duì)各種新興的數(shù)據(jù)中心計(jì)算與應(yīng)用場(chǎng)景，比如機(jī)器學(xué)習(xí)、視頻編解碼、NFV、圖像與語(yǔ)音識(shí)別等等。

老石在之前的文章《Mellanox為何讓多家巨頭公司趨之若鶩》中介紹過(guò)，Mellanox是一家總部位于以色列的著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商，旗下產(chǎn)品包括網(wǎng)絡(luò)控制芯片、網(wǎng)卡、線纜、交換機(jī)、軟件等等，可以說(shuō)幾乎涵蓋了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的各大門(mén)類。Mellanox的基于FPGA的智能網(wǎng)卡產(chǎn)品名為Innova-2 Flex。

這款智能網(wǎng)卡上包括兩個(gè)主要芯片，一個(gè)是Mellanox的ConnectX-5以太網(wǎng)控制器，另一個(gè)是Xilinx的Kintex UntraScale FPGA。板上包含兩個(gè)25G以太網(wǎng)端口，都與ConnectX-5相連，然后再通過(guò)PCIe Switch連接Host和FPGA。ConnectX-5本身就可以實(shí)現(xiàn)不少硬件加速功能，比如常見(jiàn)的虛擬交換、SRIOV、QoS與流量控制等。因此FPGA在這個(gè)卡上更像是一個(gè)“輔助”的加速單元，主要的設(shè)計(jì)目的是用來(lái)實(shí)現(xiàn)和加速各種CPU上不支持、或性能較低的定制化需求。