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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(jì)算平臺(tái)，從而使世界各地的開(kāi)發(fā)者與解決方案提供商都能被覆蓋到。在過(guò)去十年里，云計(jì)算已運(yùn)用并行計(jì)算來(lái)提高性能，這種方法需要將求解過(guò)程分解成多個(gè)并行任務(wù)，以充分利用所有計(jì)算單元。以GPU 為代表的并行計(jì)算加速器，其中含有多達(dá) 2,000 個(gè)計(jì)算單元。我們不妨將它想象成一個(gè)塞滿(mǎn)小黃人的小型棒球場(chǎng)，每個(gè)小黃人代表 100 萬(wàn)個(gè)邏輯門(mén)。一旦出現(xiàn)某個(gè)問(wèn)題不支持所有小黃人同時(shí)并行工作完成求解，諸如 GPU 這樣的并行計(jì)算加速器就會(huì)面臨嚴(yán)重的性能局限。的確，一些類(lèi)型的問(wèn)題非常適合這種并行計(jì)算“小黃人”模式，但很多問(wèn)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(mén)方法與可編程芯片，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（ FPGA ）。正因如此，Nimbix 近期率先在 Nimbix 云上面向開(kāi)發(fā)者推出基于 FPGA 的 Alveo U50 加速器具有重要意義。 
邏輯門(mén)是計(jì)算的基本單元。從“Hello World”到“Half-Life”，每個(gè)程序在執(zhí)行時(shí)都將轉(zhuǎn)化為大量邏輯門(mén)的迅速開(kāi)關(guān)動(dòng)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(mén)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(mén)。 例如選取一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的視頻編碼程序，將其直接轉(zhuǎn)換成邏輯門(mén)，然后將邏輯門(mén)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(mén)對(duì)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(gè)并行實(shí)例加載到 FPGA 中。也就是說(shuō)，通常CPU 編碼單個(gè)流的時(shí)間里就可以生成 600 個(gè)編碼流。這就是將基于門(mén)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(jì)算環(huán)境（汽車(chē)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及無(wú)人機(jī)和攝像頭等高端消費(fèi)產(chǎn)品）的專(zhuān)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(duì)不斷增長(zhǎng)的需求，賽靈思推出了專(zhuān)門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)中心的 Alveo加速器卡產(chǎn)品系列。 賽靈思與 Nimbix 展開(kāi)合作，致力于為廣大用戶(hù)提供基于云的 FPGA 加速平臺(tái)。從計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)到視頻轉(zhuǎn)碼，開(kāi)發(fā)者能夠立即訪問(wèn)和使用這款平臺(tái)，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(guò) Nimbix 動(dòng)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(chǔ)部門(mén)合作，利用基于 FPGA 的計(jì)算加速器交付智能存儲(chǔ)。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(dòng)態(tài)改善驅(qū)動(dòng)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(kāi)發(fā)者提供了獲取加速存儲(chǔ)內(nèi)計(jì)算的便捷渠道，方便開(kāi)發(fā)新一代云應(yīng)用與數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。 在云端開(kāi)發(fā)和部署 FPGA 加速器從未像今天這樣簡(jiǎn)單。賽靈思與眾多大型云提供商緊密合作，推動(dòng)新平臺(tái)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(hù)現(xiàn)在可以注冊(cè)并開(kāi)始免費(fèi)試用。 |
