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資料中心FPGA加速器需要標準介面

2016年02月05日  | Rick Merritt/EE Times U.S.矽谷總編

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IBM和賽靈思(Xilinx)已經加入將現場可編程閘陣列(FPGA)加速器導入資料中心應用的競賽;而企業用開放原始碼解決方案供應商紅帽(Red Hat)的一位高層主管表示,這兩家公司及其競爭對手們仍需解決的問題,是為FPGA加速器提供容易使用的標準介面


紅帽首席ARM架構師Jon Masters開發一款名為Trilby的FPGA加速器,並在2015年度的ARM技術大會(ARM Tech Con)上作了介紹;他指出:「採用FPGA加速器的工作中,有九成心力是花費在它的介面上——這太瘋狂了,應該只有10%才對——因此我希望看到業界推出相關標準。」


Masters表示,今日的FPGA加速器通常要求一些以Verilog語言進行編程,但這是不可接受的;微軟(Microsoft)的一位研究人員在2014年8月發表的一篇介紹在微軟資料中心使用FPGA加速器工作的論文中也提出了相似的觀點。


微軟和中國的百度都在研究如何在伺服器上使用FPGA,因此對這一領域非常感興趣。英特爾(Intel)對此的興趣也越來越大,甚至在2015年6月以160億美元高價收購了Altera,從而率先將其FPGA轉移到OpenCL。


Masters透露,他已經與所有FPGA製造商和其他一些廠商討論過啟動一個相關的計畫,準備為FPGA加速器定義一個編程介面,應該會以OpenCL為基礎;他認為,這類介面應該包含支援PCI Express虛擬化的標準驅動程式,並允許在系統啟動時提供下載。


緊接著Masters的發言,儲存方案巨擘EMC的一位工程經理也對上述計畫表示了濃厚的興趣;他表示,FPGA對於某些有限的應用來說是非常棒的。


不久前IBM和賽靈思宣佈了一個多年期戰略性合作案,旨在為以資料中心為目標的OpenPower系統聯合開發FPGA加速器,並為營運商開發網路功能虛擬化技術。他們正在合作開發用於FPGA加速的雲端服務,並正在研究支援用C、C++和OpenCL語言進行FPGA編程。


IBM和NVIDIA已在提供一款基於雲端的GPU加速器服務,這兩家公司還發佈了使用NVIDIA加速器的Power 8系統;據IBM透露,這個系統可以顯著提升來自其Watson系統的回應性能。資料中心巨頭至今都認為,與用作加速器的GPU相比,FPGA更便宜、功耗也更低。微軟和百度正在從網路搜尋到設備連網的領域中率先開啟FPGA新應用。


隨著越來越多資料中心導入FPGA加速器,產業界也開始對標準化介面產生需求。
隨著越來越多資料中心導入FPGA加速器,產業界也開始對標準化介面產生需求。

雲端與資料中心基礎建設方案供應商Applied Micro的執行長Paramesh Gopi則是抱持懷疑觀點,認為FPGA應用程式只適合「少數垂直應用」;他在ARM技術大會上表示:「驅動這個市場的是開放源碼軟體,無關乎FPGA。」


Gopi對這個議題有所防備是可以理解的,因為他的公司正試圖仰賴基於ARM的伺服器對抗Intel的資料中心主導地位。但以Masters的觀點,Intel/Altera整合是對ARM陣營的一種挑戰,旨在為Intel/Altera定義的x86/FPGA介面開發自己的解決方案;對此IBM和賽靈思顯然已經給出了他們自己的答案。





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