AMD新专利揭示CPU融合FPGA方案

CPU很强大，但FPGA可以更出色地完成特定任务。去年10月，AMD以350亿美元收购了FPGA制造商Xilinx赛灵思，最新曝光的专利显示，AMD已经开始着手于融合二者的优势：一种集成FPGA元素的全新CPU设计方案。

根据网友发现的这份新专利，AMD计划将FPGA和CPU的结合提升到一个全新的高度：FPGA可以共享CPU的浮点和整数执行单元寄存器。在这种处理器当中，程序可以对整合的FPGA类型的可重复编程执行单元（PEU）进行编程，实现比传统分离设计更高的性能和更低的延迟。PEU可在运行期间即时重新编程，在一个周期内完成更复杂的工作来大大提高IPC。每个PEU编程方式可以不同、可以非典型的FP16数据格式运行以加快机器学习速度而无需制造新芯片。

或许还有朋友不是很清楚CPU和FPGA的关系，CPU与FPGA的根本区别在于软件与硬件的差异。CPU为冯诺依曼结构，串行地执行一系列指令；而FPGA可以用硬件设计实现高效的并行操作。下图是Xilinx赛灵思的FPGA产品。

简单来说，FPGA擅长处理重复和单纯的多件事情（并行计算）。FPGA可以重复编程以实现不同功能。AMD的专利文件中就介绍了根据运算内容对整合的可编程执行单元进行修改、适应不同运算内容的方法。

在AMD的新方案中，FPGA类型的可编程执行单元（PEU）被整合到CPU设计当中，理论上可以提供比英特尔Xeon 6138P（在一个基板上封装CPU+FPGA组合）更高的性能和更低的延迟。