華為云計(jì)算 云知識(shí) FPGA加速型彈性云服務(wù)器類型介紹
FPGA加速型彈性云服務(wù)器類型介紹

FPGA加速云服務(wù)器 FPGA Accelerated Cloud Server , FACS)提供FPGA開(kāi)發(fā)和使用的工具及環(huán)境,讓用戶方便地開(kāi)發(fā)FPGA加速器和部署基于FPGA加速的業(yè)務(wù),為您提供易用、經(jīng)濟(jì)、敏捷和安全的FPGA云服務(wù)。

FPGA加速 云服務(wù)器 包括兩類:

  • 高性能架構(gòu)

    基于DPDK的高性能交互框架,支持流計(jì)算模型,支持?jǐn)?shù)據(jù)流并發(fā),主要用于RTL開(kāi)發(fā)場(chǎng)景,滿足用戶高帶寬低時(shí)延的要求。

  • 通用型架構(gòu)

    基于SDAccel的通用型交互框架,支持塊計(jì)算模塊,支持Xilinx SGDMA數(shù)據(jù)傳輸框架,主要用于高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)或已有算法移植,滿足用戶快速上線的需求。

使用場(chǎng)景

應(yīng)用:

視頻處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、基因組學(xué)研究、金融風(fēng)險(xiǎn)分析

場(chǎng)景特點(diǎn):

適合密集計(jì)算、高并發(fā)、高帶寬場(chǎng)景。

適用場(chǎng)景:

視頻處理:圖片自動(dòng)分類識(shí)別、圖片搜索、視頻轉(zhuǎn)碼、實(shí)時(shí)渲染、互聯(lián)網(wǎng)直播和AR/VR等視頻應(yīng)用,需要大量的實(shí)時(shí)計(jì)算能力,普通的云服務(wù)器難以滿足性能需求,F(xiàn)PGA云服務(wù)器可以提供高性價(jià)比的視頻解決方案,是視頻類場(chǎng)景的理想選擇。

機(jī)器學(xué)習(xí):機(jī)器學(xué)習(xí)中多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量計(jì)算資源,其中訓(xùn)練過(guò)程需要處理海量的數(shù)據(jù),推理過(guò)程則希望極低的時(shí)延。同時(shí)機(jī)器學(xué)習(xí)算法還在不斷優(yōu)化中,F(xiàn)PGA以其高并行計(jì)算、硬件可編程、低功耗、和低時(shí)延等優(yōu)勢(shì),可針對(duì)不同算法動(dòng)態(tài)編程設(shè)計(jì)最匹配的硬件電路,滿足機(jī)器學(xué)習(xí)中海量計(jì)算和極低時(shí)延的要求。因此,F(xiàn)PGA在滿足機(jī)器學(xué)習(xí)的硬件需求上提供極具吸引力的替代方案。

基因組學(xué)研究:通過(guò)基因測(cè)序和分析、生物和醫(yī)療信息等海量數(shù)據(jù)的快速分析,可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療;同時(shí)在藥物研發(fā)、分子育種等領(lǐng)域都有海量數(shù)據(jù)的處理,該領(lǐng)域需要硬件加速來(lái)解決生物計(jì)算量的性能瓶頸。FPGA云服務(wù)器提供的強(qiáng)大的可編程的硬件計(jì)算能力可以很好滿足海量生物數(shù)據(jù)快速計(jì)算的需求。

金融風(fēng)險(xiǎn)分析:金融行業(yè)對(duì)計(jì)算能力、基于超低時(shí)延和高吞吐能力的及時(shí)響應(yīng)有很高的要求,比如基于 定價(jià) 樹(shù)模型的金融計(jì)算、高頻金融交易、基金/證券交易算法、金融風(fēng)險(xiǎn)分析和決策、交易安全保證等,F(xiàn)PGA云服務(wù)通過(guò)可編程的硬件加速技術(shù),可以針對(duì)各種場(chǎng)景的提供硬件加速解決方案,部分場(chǎng)景可以提供相比純軟件百倍的性能改善。

功能

FPGA開(kāi)發(fā)套件

FPGA云服務(wù)提供硬件開(kāi)發(fā)套件(HDK)。HDK包括加速器示例、編碼環(huán)境、仿真平臺(tái)、 自動(dòng)化 編譯工具、代碼加密和調(diào)試工具包等必備工具。您可以參照應(yīng)用示例和用戶開(kāi)發(fā)指導(dǎo)手冊(cè),迅速開(kāi)發(fā)和測(cè)試您的FPGA硬件加速器。

應(yīng)用開(kāi)發(fā)套件

FPGA云服務(wù)提供應(yīng)用開(kāi)發(fā)套件(SDK)。SDK包括應(yīng)用示例、硬件抽象接口、加速器抽象接口、加速器驅(qū)動(dòng)和runtime、版本管理工具等必備工具。通過(guò)加速器抽象接口實(shí)現(xiàn)硬件加速器和驅(qū)動(dòng)的透明化,您的應(yīng)用即可像調(diào)用軟件函數(shù)庫(kù)一樣調(diào)用硬件加速器,讓您方便快捷的開(kāi)發(fā)基于硬件加速器的高性能應(yīng)用。

FPGA硬件配置

每個(gè)FPGA云服務(wù)器最大提供8片F(xiàn)PGA,每片F(xiàn)PGA包含約250萬(wàn)邏輯單元。支持PCIe 3.0 x16接口,吞吐量高達(dá)100Gbps;FPGA之間提供高達(dá)300Gbps的Mesh光互連網(wǎng)絡(luò);每片提供64GB的DDR4,接口速率高達(dá)2133MHz。讓您的應(yīng)用不再受限硬件配置。

硬件加速器資源池

FPGA云服務(wù)的硬件加速資源以池化的形式呈現(xiàn),我們像分配CPU資源一樣,按照您的需求分配最合適、最經(jīng)濟(jì)的FPGA資源。通過(guò)FPGA虛擬化技術(shù)、隔離技術(shù)和分布式技術(shù),我們可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)內(nèi)FPGA資源的共享,而這一切對(duì)您的業(yè)務(wù)都是透明的,從而最大化滿足您業(yè)務(wù)的硬件加速需求。