带着这些问题,AI科技评论采访了腾讯云FPGA团队。 据介绍,腾讯云FPGA团队由腾讯云基础产品中心、腾讯架构平台部组成的团队,该主要负责FPGA云服务器的开发。 FPGA云服务器 FPGA云服务器,一方面它是属于异构计算平台的硬件体系结构,通过并行计算方式,提高服务器计算性能、能效比和计算实时性,对应用实现底层的硬件加速处理;另一方面,通过云服务提供给用户,用户可按需付费使用 AI科技评论:在FPGA云服务器中,CPU会被替代还是“CPU+FPGA”的异构计算模式,它的优势是什么? FPGA独特的架构带来了其他处理器无法比拟的优势,主要体现在它在吞吐率,延迟,功耗和灵活性4个维度上达到了很好的平衡,不存在短板。 正是云对FPGA行业的颠覆、革命和价值,所以我们通过云端开放FPGA计算服务,把FPGA作为云端基础架构的一部分,从硬件层面加速云计算在各个场景中的应用,降低大中小型企业以及用户的使用门槛和成本。
[image.png] 作者介绍:Lavigneli(李嘉昕),高级工程师,隶属腾讯TEG-架构平台部-基础研发组团队,专注于FPGA云架构以及云上基因加速方案研发等工作,有将近10年ASIC芯片和FPGA 行业背景 从云行业角度出发,根据艾瑞咨询统计的中国云服务市场数据,2016年中国云服务市场交易规模达520亿元,相比去年,行业规模同比增长31.9%,继续保持高速增长水平。 首先,它是一种异构计算平台的体系结构,通过并行和流水等设计手段,提高计算性能、能效比和计算实时性,对应用进行硬件加速处理;另一方面,它通过云服务方式为用户提供高附加值的服务,让用户能聚焦于业务的整合和解决方案 后续,还将推动在全国范围内300多所高校的合作,让FPGA云服务走进校园和科研实验室,助力高校在FPGA教学和科研的改革,提升高校人才的整体竞争力。 表1:FPGA云行业解决方案 2. FPGA云通用框架 设计之初,FPGA云系统需要解决的一个重要问题就是通用性。通用性包括两层目标。第一,能够做到FPGA系统架构的通用。
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深度定制与算力革命:相比于增加服务器数量和集群规模,另一种增加计算能力的方式是提升每台服务器的性能,于是,异构的计算方式成为提升算力的利器。当前处理器可根据通用性和定制性的差异总结为下图。 一方面,FPGA针对每一种具体应用,都可以根据其算法结构进行深度定制,甚至为算法的每个步骤设计专门的执行逻辑,避免了通用处理器的取指和译码过程,从而达到较高的计算效率和能效;另一方面,FPGA的可编程特性可以加载不同的运算架构 其带宽优势主要体现为: 1、FPGA计算所需的数据不需要进入服务器,将硬件加速过程与服务器的带宽瓶颈解耦,避免与CPU的带宽竞争。 特定领域需求的多样性和对算力需求的增加,使异构化的云服务成为一种趋势,FPGA因其灵活性和对众多非标准计算构架的支持,受到了越来越多的公司的关注,学术界关于对虚拟化FPGA资源的高效利用也走进人们的视野 一方面在某些垂直领域,如深度学习等,更高层次的算法到逻辑的端到端综合工具正在形成;另一方面,计算终端的异构化带来计算粒度、构架、带宽、延迟、存储上的变革,也将继续推进云、分布式、集群计算部署框架的更新,
云计算正在经历全新的变革,在强大的计算力之上,业务场景正在驱动技术的创新与变革。9月25日,腾讯云正式发布第三代云服务器(CVM)矩阵,最新的计算、存储、网络和异构计算实例首次亮相。 全新实例闪亮登场 构建全栈式解决方案 云服务器是云计算服务中的最基础的模块。针对不同业务场景的实际需求,腾讯云云服务器产品矩阵为用户提供了业界最全的实例选项。 在技术上,腾讯云的第一代云服务器,采用第一代KVM虚拟化架构,搭配腾讯云自研的云管理平台Vstation,支持腾讯云开服初期的Web网站服务;从第二代云服务器开始,整体架构设计进化为“KVM+全万兆双bonding 升级2:全面拥抱25G网络环境 数据中心的网络架构正在从万兆转向25G,25G网络环境将成为构建下一代数据中心网络架构的主流。 腾讯云计算产品中心总监沙开波介绍,腾讯云正通过解决FPGA云服务器的部署、IP提供者分享IP以及开发者购买IP等核心问题,以推动FPGA开发者生态的构建与完善。
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1月20日,腾讯云推出国内首款高性能异构计算基础设施——FPGA云服务,利用云服务的方式将只有大型公司才能长期支付使用的FPGA服务推广到了更多企业。 企业可以通过FPGA云服务器进行FPGA硬件编程,可将性能提升至通用CPU服务器的30倍以上。 云端的数据中心业务日新月异,更需要一种高性能、高灵活的底层硬件结构,所以FPGA联合团队通过云端开放FPGA计算服务,从硬件层面加速云计算在各个场景中的应用,降低企业的使用门槛和成本。 现有的协处理器主要有FPGA,GPU和ASIC,FPGA由于其独特的架构拥有其他处理器无法比拟的优势。 最后,腾讯云FPGA提供专业安全防护。部署到云上,将享受与云服务器同等的云安全基础防护和高防服务。免去传统FPGA数据存储和传输安全所带来的困扰。
就在 2017 年 1 月 20 日,腾讯云推出国内首款高性能异构计算基础设施—— FPGA 云服务,利用云服务的方式将只有大型公司才能长期支付使用的 FPGA 服务推广到了更多企业。 企业可以通过 FPGA 云服务器进行 FPGA 硬件编程,可将性能提升至通用 CPU 服务器的 30 倍以上。 云端的数据中心业务日新月异,更需要一种高性能、高灵活的底层硬件结构,所以 FPGA 联合团队通过云端开放 FPGA 计算服务,从硬件层面加速云计算在各个场景中的应用,降低企业的使用门槛和成本。 现有的协处理器主要有 FPGA,GPU 和 ASIC,FPGA 由于其独特的架构拥有其他处理器无法比拟的优势。 最后,腾讯云 FPGA 提供专业安全防护。部署到云上,将享受与云服务器同等的云安全基础防护和高防服务。免去传统 FPGA 数据存储和传输安全所带来的困扰。
通过在网卡及交换机间部署FPGA,网络连接扩展至整个数据中心。通过轻量级传输层,同一服务器机架时延可控制在3微秒内,触达同数据中心全部FPGA机架时延可控制在20微秒内。 数据中心加速层:FPGA嵌入数据中心加速平面,位于网络交换层(支架层、第一层、第二层)及传统服务器软件(CPU层面运行软件)之间。 加速层优势: •FPGA加速层负责为每台服务器(提供云服务)提供网络加速、存储虚拟化加速支撑,加速层剩余资源可用于深度神经网络(DNN)等计算任务。 企业采取新架构(视觉数据传输至FPGA加速边缘服务器集群) •FPGA对流处理进行优化 FPGA方案可针对视频分析、深度学习推理进行流处理(大数据处理手段技术之一)优化。 紧跟大厂布局人工智能领域 现阶段,FPGA在云端应用已登录全球六大云服务中心,云中心多采用搭载FPGA加速器的异构计算机架构,FPGA芯片成为人工智能算法加速迭代背景下快速验证解决方案。
腾讯FPGA云服务器是基于FPGA硬件可编程加速的弹性计算服务,您只需几分钟就可以获取并部署您的FPGA实例。结合IP市场提供的图片,视频,基因等相关领域的计算解决方案,提供无与伦比的计算加速能力……
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