分析回收CPU和异构计算芯片(GPU/FPGA/ASIC),回收NXP(恩智浦)处理器 ,SILICONLABS(芯科)微控制器,单片机 ,Sharp(夏

普)电源芯片 

,SSI集成电路 ,SUNLIGHT(光华)LED发光管 ,worldsemi驱动器IC芯片 ,MICERL连接器 ,NordicSemiconductorASA开发扩展板 ,Avago(安华

高)二极管 ,MORNSUN(金升阳)电感 ,CEC(振华)电感 ,TEConnectivityDeutschConnectors连接器 

,TEConnectivityMeasurementSpecialties开发扩展板 ,Sullins二极管

随着互联网用户的快速增长，数据体量的急剧膨胀，数据中心对计算的需求也在迅猛上涨。诸如深度学习在线预测、直播中的视频转码、图片压缩解压缩以及HTTPS加密等各类应用对计算的需求已远远超出了传统CPU处理器的能力所及。

　　历史上，受益于半导体技术的持续演进，计算机体系结构的吞吐量和系统性能不断提高，处理器的性能每18个月就能翻倍（众所周知的“摩尔定律”），使得处理器的性能可以满足应用软件的需求。但是，近几年半导体技术改进达到了物理极限，电路越来越复杂，每一个设计的开发成本高达数百万美元，数十亿美元才能形成新产品投产能力。2016年3月24日，英特尔宣布正式停用“Tick-Tock”处理器研发模式，未来研发周期将从两年周期向三年期转变。至此，摩尔定律对英特尔几近失效。

　　一方面处理器性能再无法按照摩尔定律进行增长，另一方面数据增长对计算性能要求超过了按“摩尔定律”增长的速度。处理器本身无法满足高性能计算(HPC：High PerformanceCompute)应用软件的性能需求，导致需求和性能之间出现了缺口(参见图1)。

　　一种解决方法是通过硬件加速，采用专用协处理器的异构计算方式来提升处理性能。

图1 计算需求和计算能力的缺口发展形式

二、异构计算：STANDARDS

　　通常我们在为业务提供解决方案的时候，部署平台会有四种选择CPU、GPU、FPGA、ASIC。那有什么标准来评判计算平台的优劣呢？

我是法官,标准我说了算

　　当今理想的协处理器应该是基于硬件的设计，具备三种基本能力。是设计能够提供专门的硬件加速实现各种应用中需要的关键处理功能。其次是协处理器设计在性能上非常灵活，使用流水线和并行结构，跟上算法更新以及性能的需求变化。，协处理器能够为主处理器和系统存储器提供宽带、低延迟接口。

　　除了硬件要求以外，理想的协处理器还应该满足HPC市场的“4P”要求：性能(performance)、效能(productivity)、功耗(power)和价格(price)。

　　HPC市场对性能的要求是全面加速实现算法，而不仅仅是某一步骤，并能够加速实现整个应用软件。

　　效能需求来自终用户。在现有的计算机系统中，协处理器必须安装起来很方便，提供简单的方法来配置系统，加速实现现有的应用软件。

　　HPC市场的功耗需求来自计算系统安装和使用上的功耗限制。对于大部分用户，能够提供给计算机的空间有限。计算系统的功耗越小，那么可以采取更少的散热措施来保持计算机不会过热。因此，低功耗协处理器不但能够为计算系统提供更低的运转成本，而且还提高了计算系统的空间利用率。

　　价格因素在HPC市场上显得越来越重要。十几年前，某些应用软件对性能的需求超出了单个处理器能力范围，这促使人们采用专用体系结构，例如密集并行处理(MPP)和对称多处理(SMP)等。然而，这类系统要求使用定制处理器单元和专用数据通路，开发和编程都非常昂贵。

　　现在的HPC市场抛弃了如此昂贵的方法，而是采用性价比更高的集群计算方法。集群计算采用商用标准体系结构，例如Intel和AMD；采用工业标准互联，例如万兆以太网和InfiniBand；采用标准程序语言，例如运行在低成本Linux操作系统上的C语言等。当今的协 处理器设计必须能够平滑集成到商用集群计算环境中，其成本和在集群中加入另一个节点 大致相当。

　　了解了基本的评判标准之后，我们以当今火的深度学习为例，从芯片架构、计算性能、功耗、开发难度几个方面来对几种不同的芯片进行分析对比。

三、异构计算：WHICH

1、芯片特性

　　对常用的处理器芯片进行分类，有一个明显的特点：CPU&GPU需要软件支持，而FPGA&ASIC则是软硬件一体的架构，软件就是硬件。这个特点是处理器芯片中重要的一个特征。

图2 处理器芯片对比

　　图2可以从两个角度来说明：从ASIC->CPU的方向，沿着这个方向芯片的易用性越来越强，CPU&GPU的编程需要编译系统的支持，编译系统的作用是把软件语言翻译成机器可以识别的指令（也叫机器语言）。语言带来了极大的便利性和易用性，因此用CPU&GPU实现同等功能的软件开发周期要远低于FPGA&ASIC芯片。沿着CPU->ASIC的方向，芯片中晶体管的效率越来越高。因为FPGA&ASIC等芯片实现的算法直接用晶体管门电路实现，比起指令系统，算法直接建筑在物理结构之上，没有中间层次，因此晶体管的效率。

SN74LS593DW

SN74HC590ADW

SN74ABTH18504APM

SN74ABT16601DL

MAX19005CCS+

SN74ACT1073DW

SN74ABT8652DL

SN74LV161284DL

TW9966AT LC1 GR

PEX8734 AB80BI G

CD4047BM

SN74LS221D

CD4047BPW

CD74HC221PW

SN74ALVCH244PW

CY74FCT2245ATSOC

SN74AHCT367PW

SN74HC193PW

CY74FCT2574ATSOC

SN74LV373APW

SN74CBT3257CD

SN74CBT3253CPW

CD74HC153M

SN74LV139APW

SN74AHC139PW

SN75462PG4

TLC555IP

LM555CN/NOPB

TLC556MD

ICM7555ISA+

DS1077Z 100+

NE555DG4

DS1077Z 133+

SN75462D

SN7445N

CD40147BE

CD74HC139E

DS90CP22M 8/NOPB

CD4028BM

SN74CBT3125D

SN74HC153D

SN74AHCT139PW

SN74AHCT138D

SN74CBTLV16292DL

CD74HCT154M

CY74FCT138CTSOC

CD74AC257M

SN74AHC158N

SN74CBTS3384PW

QS3VH126S1G

74CBTLV3384PGG

SN74F257N

PI3C3861 AQE

SN65LVDT122PW

SN74HCT257N

SN65LVDT250DBT

SN74LS138D

CD74HC251E

CD4556BE

SN74LS153N

SCAN90CP02VY/NOPB

CD74HCT253E

SN74CB3T3125PW

CD74HCT253M

CD74HCT251M

SN74CBT3383DW

CD74AC157E

QS3384PAG

PI3CH281QE

QS3383QG

SN74LVC157ADG4

QS3VH257S1G

SN74CBT3125PWG4

74CBTLV3384QG

CD4515BME4

CD74HC238EG4

SN74CBTLV3125D

SN74CB3Q3345PW

SN74HC251DG4

CY74FCT257ATD

SN74LS158DE4

74AC11138PW

SN74S139AN

SN74AS158N

SN74ALS153N

SN74S139AD

CY74FCT399ATSOC

SN74CBTD3861PWG4

QS3VH2245PAG

SN74ALS158N

72V8981JG

SN74AS298AD

74ACT11257DW

72V70800PFG

SN74LVC373AN

SN74HC563DW

CD4724BE

CY74FCT573ATSOC

SN74ALS573CDW

SN74HCT373PW

SN74S373N

74ALVCH162373PAG

CD74AC573E

CD74HCT373MG4

CD74HCT259EG4

SN74LVC16373ADLG4

74FCT16373CTPAG

SN74AC373PW

74FCT162373ATPAG

CY74FCT573TSOC

SN754410NEE4

821024JG

LM4546BVH/NOPB

TLV320AIC12KIDBTG4

54FCT373TLB

SN74ALS533AN

74FCT16373ATPAG

CD74HCT4060M

SN74LS90D

SN74F161AN

SN74ALS191AN

SN74S163N

CD4521BM

SN74LS93D

SN74LS169BN

CD4022BEE4

SN74AS867DW

CD40102BPW

SN74LV8154NG4

SN74AS163N

CD4024BMG4

SN74LS90DE4

SN74HC4040PWG4

SN74AHCT245N

CY74FCT16373ATPVC

SN74LVT125D

SN7407N

SN74BCT541ADW

SN74LS642DW

SN74AC244PW

74FCT16244ATPAG

SN74ALS641ADW

74FCT163244CPAG

SN74ALS1034N

SN74HC241DW

CD74HCT365M

CD4503BM

SN74LVCH245ADW

SN74AC241DW

SN74HCT645N

SN74AHC16244DL

SN74ABT162245DL

SN74LVTH540DW

SN74AHCT16245DL

74ACT11244DW

CD74ACT540E

SN74ABT16245ADL

74FCT244ATQG

SN74BCT543DW

SN74AHCT541N

SN74AS245DW

SN74AS757DW

SN74ALS620AN

SN74LS645 1DW

SN74ABTR2245DW

SN74ABT244APW

74ACT16244DL

SN74LVTH16241DL

SN74AS652DW

CD74HCT540E

SN74ALS640BDW

SN74LVC125ADG4

CD74HC244M

SN74ALVC244DWG4

74FCT244CTSOG

CD74HCT367MG4

SN74ABT2240AN

CD74HC541EG4

74FCT2245CTQG

CD74HCT240MG4

CD74HCT240EG4

74FCT540ATSOG

SN74LVTH240DW

SN74LVT244BDWG4

74FCT162244CTPAG

SN74ABT2240ADW

SN74LV244ADWE4

74FCT163245APVG

CD74HC640E

SN74LVTH16952DLG4

CD74ACT241E

74ACT16541DLG4

74LVC16827APAG

54FCT244CTLB

54FCT245CTDB

54FCT162244TEB

SN74BCT640DW

SN74BCT25245DW

CY74FCT162646CTPVC

74AC16244DLG4

SN74LVT162240DLG4

54FCT244TLB

54FCT244ATDB

CD4541BMTG4

SA555PG4

8N4DV85EC 0191CDI

DS1077LZ 60+

SN74LS628NG4

8N4S001EG 0108CDI

8N4Q001EG 1136CDI

8N3Q001EG 105LCDI

8N4QV01FG-0013CDI8

8N4SV75KC 0065CDI

8N4SV75KC 0066CDI

8N4SV75KC 0080CDI

8N3Q001EG 1033CDI

8N3Q001FG 1078CDI

8N3Q001EG 0082CDI

CD74HC109M

CD74AC174E

SN74AC374N

SN74F109N

CD74HC173E

SN74LS74ADE4

SN74AHC574DWG4

SN74ALVCH16821DL

CD74HCT74M

SN74ABT574APW

SN74ABT534ANG4

CD74HCT574ME4

SN74BCT574DW

CY74FCT823CTSOC

SN74AS175BN

74FCT16374ETPAG

SN74LVC821ADWG4

74ACT16823DL

SN74F74DG4

SN74AHC74PWG4

SN74ALS374ANG4

CD74HC534EG4

CY74FCT16374CTPVC

SN74ALS577ADW

54FCT574TDB

SN74BCT125ADG4

74AC11244PW

74FCT162244ETPVG

74FCT16952ETPVG

SN74AS240ADW

SN74S240NG4

SN74BCT540AN

CY74FCT16244CTPVC

SN74ALS640BDWG4

SN74ALVTH16245DL

74FCT16244ATPVCG4

CD74ACT245MG4

SN74BCT8240ADW

SN74ABTH182652APM

SN74AHC541N

SN74LVC16T245DL

MAX3013ETP+

MAX13055EETI+

CLVC16T245MDGGEP

SN65LVELT22DGK

SN65ELT21D

830S21AMI 01LF

MAX3000EEUP+T

74LVCH16T245DLG4

SN74GTL2107PW

SN65CML100DGKG4

SN74GTLP817PW

SN74GTLPH306DW

CD4504BMG4

PI4ULS3V204LE

SN74GTL2007PW

MAX3008EUP+

SN74LVC4245APWG4

SN74AVCH4T245PW

MAX6618AUB+

SN74AHC74PW

SN74S374N

CD74HCT377E

CD74ACT109E

SN74LVC374ADW

SN74AC534N

CD74AC374M

SN74ABT374AN

CD74HCT109E

CD74HCT109M

TPL5100DGSR

SN74AHCT540NSR

SN74ACT244MDWREP

SN74LV07APWT

SN74LV244APWT

SN74LV1T34DBVRG4

SN74LVC827APWT

SN74LVC112APWT

SN74LVC574APWT

SN74AUP1G17DCKT

CD74HC138MT

SN74AVC4T245DT

SN74AUP1T98DBVT

SN74CB3T3125RGYR

NVT2001GMZ

CS42448 DQZR

CS4207 CNZR

CS4271 DZZR

74HCT08T14-13

MC74VHC14DG

74AUP1G132GW,125

74AUP1G157GM-Q100X

74AUP1G175GM,115

74AUP1G17GS,132

74AUP1G17GVH

74AUP1G18GM,115

74AUP1G18GM,132

74AUP1G18GS,132

74AUP1G32GM,115

74AUP1G332GF,132

74AUP1G34GM,115

74AUP1G34GX,125

74AUP1G374GW,125

74AUP1G386GF,132

74AUP1G386GS,132

74AUP1G38GN,132

74AUP1G38GS,132

74AUP1G57GW,125

74AUP1G57GXZ

74AUP1G74DC-Q100H

74AUP1G97GS,132

74AUP1G98GM,115

74AUP1T17GWH

74AUP1T32GXH

74AUP1T34GW-Q100H

74AUP1T45GM,115

74AUP1T57GN,132

74AUP1T58GN,132

74AUP1T97GF,132

74AUP1T98GF,132

74AUP1Z125GS,132

74AUP2G00GF,115

74AUP2G04GF,132

74AUP2G06GN,132

74AUP2G125DC,125

74AUP2G125GM,125

74AUP2G157GN,115

74AUP2G16GWH

74AUP2G17GM,115

74AUP2G17GN,132

74AUP2G17GW,125

74AUP2G241GN,115

74AUP2G241GS,115

74AUP2G3404GM,125

74AUP2G3407GWH

74AUP2G34GF,132

74AUP2G34GS,132

74AUP2G38GF,115

74AUP2G58DPJ

74AUP2G80GT,115

74AUP2G98DPJ

74AUP2GU04GF,132

74AUP2T1326GF,115

74AUP3G0434GMH

74AUP3G04GN,115

74AUP3G14GTX

74AUP3G16GMH

74AUP3G17GSX

74AVC16245DGG-Q10J

74AVC20T245DGG-Q1J

74AVC2T245GUX

74AVC2T45DC-Q100H

74AVC2T45GF,115

74AVC4T774PWJ

74LCX541MTCX

74AVCH1T45GM,132

74AVCH1T45GN,132

74AVCH2T45GN,115

74AVCH4T245D,118

74AXP1G06GXH

74AXP1G07GMH

74AXP1G08GNH

74AXP1G08GSH

74AXP1G10GSH

74AXP1G125GSH

74AXP1G97GNH

74AXP1T125GMH

74AXP1T125GWH

74AXP1T14GWH

74AXP1T57GSX

74AXP2G17GSH

74AXP2G3404GSH

74AXP2G34GSH