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現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心成功的要訣是：大規(guī)模提供尖端加速計算平臺，從而使世界各地的開發(fā)者與解決方案提供商都能被覆蓋到。在過去十年里，云計算已運(yùn)用并行計算來提高性能，這種方法需要將求解過程分解成多個并行任務(wù)，以充分利用所有計算單元。以GPU 為代表的并行計算加速器，其中含有多達(dá) 2,000 個計算單元。我們不妨將它想象成一個塞滿小黃人的小型棒球場，每個小黃人代表 100 萬個邏輯門。一旦出現(xiàn)某個問題不支持所有小黃人同時并行工作完成求解，諸如 GPU 這樣的并行計算加速器就會面臨嚴(yán)重的性能局限。的確，一些類型的問題非常適合這種并行計算“小黃人”模式，但很多問題卻并不適合。 例如壓縮、視頻編碼、基因組分析和股票交易等任務(wù)，就不適合這種并行模式。這些任務(wù)更適合邏輯門方法與可編程芯片，即現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA ）。正因如此，Nimbix 近期率先在 Nimbix 云上面向開發(fā)者推出基于 FPGA 的 Alveo U50 加速器具有重要意義。 
邏輯門是計算的基本單元。從“Hello World”到“Half-Life”，每個程序在執(zhí)行時都將轉(zhuǎn)化為大量邏輯門的迅速開關(guān)動作。程序的運(yùn)行速度幾乎完全取決于體現(xiàn)在代碼中的程序員意圖與最終執(zhí)行該意圖所需的邏輯門數(shù)量之間的抽象層數(shù)量。每增加一層抽象，就需要消耗更多數(shù)量的邏輯門。 例如選取一個高級語言實(shí)現(xiàn)的視頻編碼程序，將其直接轉(zhuǎn)換成邏輯門，然后將邏輯門定義加載到 FPGA 中。結(jié)果證明，與常規(guī)的 CPU 方法相比，使用邏輯門對程序進(jìn)行處理，不僅將視頻編碼速度提高了 20 倍，而且也將功耗降低了 10 倍。此外，還可以將編碼器的 30 多個并行實(shí)例加載到 FPGA 中。也就是說，通常CPU 編碼單個流的時間里就可以生成 600 個編碼流。這就是將基于門的 FPGA 方法用于解決實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)大之處。此外，與 GPU 等功能固定的加速器相比，F(xiàn)PGA 還具有更高的靈活應(yīng)變能力。隨著工作負(fù)載算法和需求的發(fā)展演進(jìn)，F(xiàn)PGA 提供了可重配置硬件，其適配速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了 GPU 的產(chǎn)品周期。想象一下，現(xiàn)在已經(jīng)有了 100 多種像這樣可以使用FPGA 加速技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化的解決方案！ FPGA 一度被認(rèn)為是適用于嵌入式計算環(huán)境（汽車、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及無人機(jī)和攝像頭等高端消費(fèi)產(chǎn)品）的專用芯片，但隨著基于 FPGA 的加速在眾多新興新型工作負(fù)載中應(yīng)用的日臻成熟，F(xiàn)PGA 正日漸在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域被廣泛采用。為了應(yīng)對不斷增長的需求，賽靈思推出了專門針對數(shù)據(jù)中心的 Alveo加速器卡產(chǎn)品系列。 賽靈思與 Nimbix 展開合作，致力于為廣大用戶提供基于云的 FPGA 加速平臺。從計算流體動力學(xué)到視頻轉(zhuǎn)碼，開發(fā)者能夠立即訪問和使用這款平臺，獲得100 多種應(yīng)用加速解決方案。新硬件的部署工作往往難度較大，但通過 Nimbix 動態(tài)部署基于云的 FPGA 加速硬件，可以一鍵點(diǎn)擊輕松實(shí)現(xiàn)。Nimbix 使用了賽靈思全系列 Alveo 產(chǎn)品線，包括U50、U200、U250、U280 加速器卡。 不僅如此，賽靈思還與 Nimbix 和三星的 SmartSSD 存儲部門合作，利用基于 FPGA 的計算加速器交付智能存儲。三星 SmartSSD 是一種在前端安裝 FPGA 加速器并預(yù)先加載可編程邏輯的 SSD，能夠動態(tài)改善驅(qū)動器的整體性能，為大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和分析提供可擴(kuò)展加速。數(shù)據(jù)直接在 SmartSSD 上進(jìn)行處理，然后傳送給主機(jī) CPU，從而減少數(shù)據(jù)傳輸，并加快獲得洞察的速度。Nimbix 云為數(shù)據(jù)分析師、數(shù)據(jù)科學(xué)家以及加速 IP 開發(fā)者提供了獲取加速存儲內(nèi)計算的便捷渠道，方便開發(fā)新一代云應(yīng)用與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。 在云端開發(fā)和部署 FPGA 加速器從未像今天這樣簡單。賽靈思與眾多大型云提供商緊密合作，推動新平臺盡快投入使用。Nimbix 是首家使用賽靈思 Alveo U50 卡和三星 SmartSSD 的加速云提供商。客戶現(xiàn)在可以注冊并開始免費(fèi)試用。 |
