Si bien a menudo no son tan buenos como las CPU por sí solos, los FPGA pueden hacer un trabajo maravilloso al acelerar tareas específicas. Ya sea que esté acelerando actuando como una estructura para servicios de centros de datos a gran escala que mejoran el rendimiento de la IA, una FPGA en manos de un ingeniero capacitado puede descargar una amplia variedad de tareas de una CPU y acelerar los procesos. Intel ha hablado mucho sobre la integración de Xeons con FPGA durante los últimos seis años, pero no ha dado como resultado que un solo producto llegue a su línea. Sin embargo, una nueva patente de AMD podría significar que el FPGA recién llegado podría estar listo para crear uno propio.
En octubre, AMD anunció planes para adquirir Xilinx como parte de un gran impulso hacia el centro de datos. El jueves, la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos (USPTO) publicó una patente de AMD para integrar unidades de ejecución programables con una CPU. AMD hizo 20 reclamos en su solicitud de patente, pero la esencia es que un procesador puede incluir una o más unidades de ejecución que pueden programarse para manejar diferentes tipos de conjuntos de instrucciones personalizados. Eso es exactamente lo que hace un FPGA. Podría pasar un poco hasta que veamos productos basados en este diseño, ya que parece demasiado pronto para ser parte de las CPU incluidas en las filtraciones recientes de EPYC.
Si bien AMD ha hecho olas con sus diseños de chiplet para los procesadores Zen 2 y Zen 3, eso no parece ser lo que está sucediendo aquí. La unidad programable en la patente FPGA de AMD en realidad comparte registros con las unidades de ejecución de números enteros y punto flotante del procesador, lo que sería difícil, o al menos muy lento, si no están en el mismo paquete. Este tipo de integración debería facilitar a los desarrolladores la incorporación de estas instrucciones personalizadas en las aplicaciones, y la CPU simplemente sabría pasarlas al FPGA del procesador. Esas unidades programables pueden manejar tipos de datos atípicos, específicamente valores FP16 (o de precisión media) utilizados para acelerar el entrenamiento y la inferencia de IA.
En el caso de múltiples unidades programables, cada unidad podría programarse con un conjunto diferente de instrucciones especializadas, por lo que el procesador podría acelerar múltiples conjuntos de instrucciones, y estos EU programables pueden reprogramarse sobre la marcha. La idea es que cuando un procesador carga un programa, también carga un bitfile que configura la unidad de ejecución programable para acelerar ciertas tareas. La propia unidad de decodificación y envío de la CPU podría dirigirse a la unidad programable, pasando esas instrucciones personalizadas para que sean procesadas.
AMD ha estado trabajando en diferentes formas de acelerar los cálculos de IA durante años. Primero, la compañía anunció y lanzó la serie Radeon Impact de aceleradores de IA, que eran solo grandes procesadores de gráficos Radeon sin cabeza con controladores personalizados. La compañía duplicó eso con el lanzamiento de MI60, su primera GPU de 7 nm antes del lanzamiento de la serie Radeon RX 5000, en 2018. Un cambio para centrarse en AI a través de FPGA después de la adquisición de Xilinx tiene sentido, y estamos emocionado de ver lo que se le ocurre a la compañía.