
FPGA加速型弹性云服务器包括两类:
高性能架构
基于DPDK的高性能交互框架,支持流计算模型,支持数据流并发,主要用于RTL开发场景,满足用户高带宽低时延的要求。
通用型架构
基于SDAccel的通用型交互框架,支持块计算模块,支持Xilinx SGDMA数据传输框架,主要用于高级语言开发或已有算法移植,满足用户快速上线的需求。
华为FPGA首席架构师王琦表示:
“华为云率先实现了基于应用的FPGA软硬件平台及对应实例。其中FP1 DPDK实例,通过开放华为强大的FPGA专业知识及行业应用理解,可以帮助客户构建高数据吞吐率、极低时延的差异化行业解决方案;同时,针对更广阔的的高级语言开发场景及应用领域,此次华为云联手赛灵思正式发布的FP1OpenCL实例, 是面向系统工程师和软件工程师而打造的基于赛灵思SDAccel Shell的FPGA快速开发环境,也是一款全新的编程模型及通用平台。

华为云正式发布的FP1 OpenCL实例以赛灵思 SDAccel2017.1版本为基础,可以为用户提供全套软件驱动。借助这个开发环境,用户无需RTL设计经验,就可以使用OpenCL,C和C++等多种高级语言开发所需的加速算法。另外用户也可以把现有算法做简单适配,便可短时间看到基于华为FPGA云服务的硬件加速效果。如果用户已经有基于OpenCL开发的算法或者已经熟悉Xilinx SDAccel,更是可以直接使用华为FPGA云服务上线进行业务加速。
针对RTL开发者,SDAccel也支持用RTL来开发FPGA,方便用户利用已有的RTL“加速资产”,帮助用户在华为FPGA云服务平台上追求最大的加速效果。
高性能硬件 : 100Gbps PCIe互连通道,每节点8片Xilinx VU9P,FPGA之间300Gbps的Mesh光互连通道,让应用加速不受硬件限制
易用的开发平台 : 提供优化后的基础IP设计库,支持HDL、OpenCL和C/C++开发语言,提供完善的仿真套件和验证环境,快速构建加速IP
经济的开发模式 : 无需开发专用的FPGA硬件平台,按需使用FPGA云服务器;提供验证组件和参考设计,节省项目成本并缩短开发周期
丰富的加速IP : 提供华为通用和高性能加速IP,支持第三方开发和交易加速IP,按需从应用超市选择加速IP,节省开发和维护成本。
FPGA开发套件 : 易用的硬件开发套件 (HDK)
HDK 包括加速器示例、编码环境、仿真平台、自动化编译工具、代码加密和调试工具包等必备工具。您可以参照应用示例和用户开发指导手册,迅速开发和测试您的FPGA硬件加速器
应用开发套件 : 经济的应用开发套件 (SDK)
SDK 包括应用示例、硬件抽象接口、加速器抽象接口、加速器驱动和runtime、版本管理工具等必备工具。通过加速器抽象接口实现硬件加速器和驱动的透明化,您的应用即可像调用软件函数库一样调用硬件加速器,让您方便快捷的开发基于硬件加速器的高性能应用
FPGA硬件配置 : 8片FPGA MESH互连,实现极致性能
每个FPGA云服务器最大提供8片FPGA,每片FPGA包含约250万逻辑单元。支持PCIe 3.0 x16接口,吞吐量高达100Gbps;FPGA之间提供高达300Gbps的Mesh光互连网络;每片提供64GB的DDR4,接口速率高达2133MHz。让您的应用不再受限硬件配置
硬件加速资源池 : 硬件加速资源池实现按需分配
FPGA云服务的硬件加速资源以池化的形式呈现,我们像分配CPU资源一样,按照您的需求分配最合适、最经济的FPGA资源。通过FPGA虚拟化技术、隔离技术和分布式技术,我们可以实现节点内FPGA资源的共享,而这一切对您的业务都是透明的,从而最大化满足您业务的硬件加速需求
应用场景
以下为华为FPGA加速云服务器目前较为成功的应用案例,适科研院所在科研项目的平台性能提升与平台升级的参考。
图片自动分类识别、图片搜索、视频转码、实时渲染、互联网直播和AR/VR等视频应用,需要大量的实时计算能力,普通的云服务器难以满足性能需求,FPGA云服务器可以提供高性价比的视频解决方案,是视频类场景的理想选择。
优势
高性能 : 高并行计算与片内RAM资源灵活匹配,适用于高性能视频图像处理场景。
低时延 : 快速的外存访问技术,适用于超高清和视频直播等低时延场景。
机器学习中多层神经网络需要大量计算资源,其中训练过程需要处理海量的数据,推理过程则希望极低的时延。同时机器学习算法还在不断优化中, FPGA以其高并行计算、硬件可编程、低功耗和低时延等优势,可针对不同算法动态编程设计最匹配的硬件电路,满足机器学习中海量计算和极低时延的要求。因此,FPGA在满足机器学习的硬件需求上提供极具吸引力的替代方案。
优势
灵活定制 : 可基于计算模式,灵活调整架构,适合于广泛、多变的混合负载场景。
高性价比 : 提供高性能、低功耗和低成本的解决方案
通过基因测序和分析、生物和医疗信息等海量数据的快速分析,可实现精准医疗;同时在药物研发、分子育种等领域都有海量数据的处理,该领域需要硬件加速来解决生物计算量的性能瓶颈。FPGA云服务器提供的强大的可编程的硬件计算能力可以很好满足海量生物数据快速计算的需求。
优势
高吞吐量 : 高数据量处理性能提升
低时延 : 定制硬件电路加速基因算法,降低处理时延
金融行业对计算能力、基于超低时延和高吞吐能力的及时响应有很高的要求,比如基于定价树模型的金融计算、高频金融交易、基金/证券交易算法、金融风险分析和决策、交易安全保证等,FPGA云服务通过可编程的硬件加速技术,可以针对各种场景提供最优硬件加速解决方案,部分场景可以提供相比纯软件百倍的性能改善
优势
高性能 : 提升计算性能和分析准确性
低时延 : 定制硬件电路,提供超低时延
FPGA vs CPU: 将性能提升10倍以上——真真切切的高性能体验
在2017年赛灵思开发者大会上,王琦还向大家展示了华为FPGA加速云服务器和CPU在H.265视频编码和数据压缩方面表现出的可靠且可扩展的性能优势。数据显示, FPGA在视频转码处理方面的性能能够提升10倍以上,在存储压缩方面性能可提升5倍以上。
开放华为强大FPGA优势—— 实现高效共赢生态
目前,华为FPGA加速云服务,合作伙伴解决方案已覆盖图像处理、深度学习、视频处理、大数据、教学培训等多个领域。未来华为还将引领并联合更多第三方伙伴一起,共同打造更丰富的生态系统,为更多行业提供丰富的计算加速解决方案。
培训课程 :
作为华为云教学培训合作伙伴、依元素科技将推出一系列华为FPGA加速云服务器培训课程,您对课程感兴趣请联系我们。

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