Stratix 10 DX: Intels FPGA hat PCIe Gen4 und Optane-Support

Mit dem Stratix 10 DX erweitert Intel sein Portfolio an Chips mit programmierbaren Schaltungen (FPGAs) um eine Modellreihe, die PCIe Gen4 und nicht-flüchtigen Arbeitsspeicher unterstützt.

Artikel veröffentlicht am 23. September 2019, 10:28 Uhr, Marc Sauter

Ein Stratix 10 (Bild: Intel)

Intel hat die Stratix 10 DX vorgestellt, eine weitere Familie an FPGAs (Field Programmable Gate Arrays). Die Chips weisen programmierbare Schaltungen wie alle Stratix 10 auf, die DX-Serie aber erweitert sie um beschleunigte Verbindungen und kann mit Latenz-armem Storage Class Memory umgehen.

Bisherige Stratix 10 nutzen PCIe Gen3 x16, um mit dem Host-Prozessor zu kommunizieren, die Stratix 10 DX sind die ersten mit PCIe Gen4 x16 mit doppelter Datentransfer-Rate. Intels Prozessoren unterstützen derzeit - anders als AMDs Epyc 7002 (Rome) und IBMs Power9 - kein PCIe Gen4. Erst Ice Lake SP für Server soll das 2020 einführen.

Die FPGAs sind Cache-kohärent zu aktuellen Xeon-CPUs, da Intel drei UPI-Verbindungen (Ultra Path Interconnect) verbaut, die als Alternative zu PCIe verwendet werden. Mit der Cache-Kohärenz per UPI einher geht die Unterstützung von Optane DC Persistent Memory, also Intels eigenem nicht-flüchtigen Arbeitsspeicher. Die Stratix 10 DX können acht DIMMs ansteuern, das entspricht bis zu 4 TByte. Derzeit ist der Speichercontroller als Soft-IP implementiert.

Später will Intel statt UPI dann CXL verwenden, den Compute Express Link. Diese Verbindung setzt auf PCIe Gen5 auf und ist eine Cache-kohärente Verbindung zwischen CPUs und Beschleunigern. Die Spezifikationen erinnern stark an den CCIX, selbst Konkurrenten wie AMD haben sich mittlerweile Intels Initiative angeschlossen.

PCIe Gen4 und UPI werden mit bis zu vier sogenannten P-Tiles angebunden, denn auch die Stratix 10 DX sind Chiplet-Designs. Dazu gehören neben dem eigentlichen 14-nm-Logik-Die optional weiterhin bis zu vier Stacks für bis zu 8 GByte HBM2-Speicher auch bis zu zwei58G- Transceiver-Chips.

Alles zusammen geht aber nicht, weshalb Intel die Stratix 10 als DX 1100, DX 2100 und DX 2800 anbietet. Mit höherer Nummerierung steigt die Anzahl der programmierbaren Schaltungen, wobei nur der Stratix 10 DX 2800 mit PCIe Gen4, vollem UPI und HBM2 ausgestattet ist - dafür ist die Anzahl der Transceiver reduziert. Intel liefert die FPGAs bereits an enge Partner aus, große Stückzahlen sollen 2020 verfügbar sein.