随着企业业务的不断增加，数据中心在不断发展的同时，也面临着功耗大、空间有限导致的计算能力受限、主处理器和加速器之间的工作负载均衡难以实现等挑战；用户对网络带宽增加的期待、网络复杂度的提高和系统功耗带来的散热问题也为网络传输出了一道又一道难题……IT行业发展迅速，一个又一个问题亟待解决，异构计算平台不失为好的解决方案。
“异构计算将是发展的主要趋势。”Altera嵌入式处理营销资深总监Chris Balough这句话足以体现Altera对异构计算的重视程度。无疑，人们对计算系统高性能、低功耗的要求足以使各自发挥最大功效的混合结构的异构计算成为热门。而Altera最新产品Stratix 10，就是一个异构计算的平台。
第三代处理系统
早在今年5月，Altera就对下一代产品做了简要介绍，包括Stratix 10 SoC、Arria 10和FPGA（现场可编程门阵列）等，其中，高端产品Stratix 10 SoC以英特尔14nm三栅极工艺的配置引起了业内的高度关注。遗憾的是，当时Altera并未确切指出Stratix 10 SoC会使用什么样的处理器系统，只是用“第三代处理器系统”一句带过。近日，“第三代处理器系统”终于揭开了她神秘的面纱，就是64位ARM Cortex-A53处理器。
据介绍，选择A53处理器，是Altera拜访了大量中国客户，征求了他们意见之后的结果。“因为我们将Stratix 10 SoC定位成异构计算平台，所以在为它选择CPU的时候，我们不仅仅看CPU的性能，还要看CPU放在整个芯片上能否与其他模块、组件很好地结合。” Chris Balough告诉记者，“A53处理器恰好能够满足这些要求，它不仅可以在低功耗的前提下实现高功效，还具有较高的通用性。”
虽然A53是64位的处理器，但其内核能够运行在32位模式下，无需修改，就可以运行Cortex-A9处理器上的操作系统和代码，这样Altera 28nm和20nm SoC FPGA客户能够平滑地进行升级。
谈到Stratix 10 SoC如何兼容原有的32位模式时，Chris Balough介绍道：“用户可以根据自己的需求选择64位模式或者32位模式。A53处理器还有一个优势，那就是虚拟化。举个例子，A9是双核32位处理器，要想在A53处理器中运行，可以把32位的双核放在四核的两个核中间，剩下的两个核就能够通过虚拟化，以64位模式运行。”
四个第一
虽然2014年第四季度才能发布，但是现在Stratix 10 SoC已经肩负四个“第一”：第一个在FPGA平台上采用64位四核处理器，第一个使用OpenCL SDK软件支持；第一个拥有1GHz可编程逻辑架构；第一个拥有硬核浮点运算DSP模块。
“OpenCL是异构计算平台一个新兴的行业标准，现在通用的嵌入式计算也在更多地采用OpenCL的标准。我们的OpenCL SDK将在今年年底进行发布，也将应用到Stratix 10 SoC的设计当中。” Chris Balough表示，“Stratix 10 SoC采用了Intel 14nm三栅极工艺和增强高性能体系结构，可编程逻辑性能超过了1 GHz，内核性能比当前高端的28nm FPGA提高了两倍。相对于固点运算来说，硬核浮点运算DSP模块的适用范围更广，精度也更高，深得变量较多的C语言的编程人员的青睐。”
从第一代的Cyclone V SoC和Arria V SoC，到第二代的Arria 10 SoC，再到第三代的Stratix 10 SoC，Altera未来产品的发展路线相当明确，这在Chris Balough看来是其本身非常大的优势之一。除此之外，先进的OpenCL和基于ARM DS-5 Altera版的工具也是Altera领先于其他友商之处。
Stratix 10 SoC是按照英特尔的14nm工艺制造的，而之前有消息称英特尔的14nm工艺将会延期投入量产，当被问及这是否会影响新产品的生产时，Chris Balough表示，由于Stratix 10 SoC于明年底才会正式发布，所以并不会受到不良影响。
本报记者 李万予
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