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FPGA加速型

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更新时间: 2019/07/12 11:29

概述

FPGA加速云服务器(FPGA Accelerated Cloud Server, FACS)提供FPGA开发和使用的工具及环境,让用户方便地开发FPGA加速器和部署基于FPGA加速的业务,为您提供易用、经济、敏捷和安全的FPGA云服务。

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。

规格

表1 高性能架构弹性云服务器的规格

规格名称

vCPU

内存(GB)

最大带宽/基准带宽(Gbps)

最大收发包能力(万PPS)

网卡多队列数

FPGA

虚拟化类型

fp1.2xlarge.11

8

88GB

5/1.3

20

2

1×VU9P

KVM

fp1.8xlarge.11

32

352GB

10/5

60

8

4×VU9P

KVM

fp1.16xlarge.11

64

704GB

10/10

100

8

8×VU9P

KVM

fp1.8xlarge.8

32

224GB

10/5

60

8

1×VU9P

KVM

fp1.16xlarge.8

64

448GB

10/10

100

8

2×VU9P

KVM

说明:

网络类型:10GbE

表2 通用型架构弹性云服务器的规格

规格名称

vCPU

内存(GB)

最大带宽/基准带宽(Gbps)

最大收发包能力(万PPS)

网卡多队列数

FPGA

虚拟化类型

fp1c.2xlarge.11

8

88GB

5/1.3

20

2

1×VU9P

KVM

fp1c.8xlarge.11

32

352GB

10/5

60

8

4×VU9P

KVM

fp1c.16xlarge.11

64

704GB

10/10

100

8

8×VU9P

KVM

fp1c.8xlarge.8

32

224GB

10/5

60

8

1×VU9P

KVM

fp1c.16xlarge.8

64

448GB

10/10

100

8

2×VU9P

KVM

说明:

网络类型:10GbE

使用场景

  • 应用:

    视频处理、机器学习、基因组学研究、金融风险分析

  • 场景特点:

    适合密集计算、高并发、高带宽场景。

  • 适用场景:
    • 视频处理: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。
    • 机器学习: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。
    • 基因组学研究: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。
    • 金融风险分析: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,可以针对各种场景的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。

功能

  • FPGA开发套件

    FPGA云服务提供硬件开发套件 (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

    FPGA云服务提供应用开发套件 (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

    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。

  • 硬件加速器资源池

    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。

使用须知

  • 当前仅支持如下版本的操作系统:CentOS 7.3 64bit
  • 不支持规格变更。
  • 不支持迁移。
  • 不支持自动恢复功能。
  • Fp1型、Fp1c型云服务器包含FPGA卡,关机后仍然收费。如果停止计费,需删除弹性云服务器。

后续处理

弹性云服务器创建成功后,可以通过FPGA加速型云服务器提供的硬件开发套件(HDK)和应用开发套件(SDK),进行AEI(Accelerated Engine Image)的开发和应用。更多关于FPGA加速型云服务器的使用,请参见《FPGA加速型云服务器用户指南》

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