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Xilinx:采用动态可重构堆栈技术,计算效率提升至CPU性能提升40倍

时间:2023-03-15 18:49:16 科技观察

【.com原稿】采用动态可重构加速堆栈技术,可将计算性能提升几倍甚至几十倍,但功耗是只有一半的CPU。在昨天举行的赛灵思新闻发布会上,赛灵思全球战略高级副总裁SteveGlaser和赛灵思云战略总监AndyWalsh详细介绍了赛灵思最新的FPGA动态可重构堆栈技术,AndyWalsh表示,这全新的加速堆栈解决方案,可为超大规模数据中心提供最开放的开发部署路径,比x86服务器CPU快40倍,比Intel收购的AlteraFPGA、Xilinx的FPGA更高效。优势也非常明显,尤其是在机器学习推理方面。  1.什么是可重构加速栈?应用加速。AndyWalsh表示,之所以使用“堆栈”这个词,是因为它包含了一个开发板和最新的用于超大规模云计算的FPGA。此外,还包括库和主框架集成,支持openstack,配置和管理加速资源更方便。创建这个堆栈的目的是帮助企业加速使用FPGA来处理云计算、嵌入式视觉、机器学习、5G、物联网等工作负载,甚至是一些企业目前没有想到的工作负载,但由于Xilinx的该产品具有可重新配置等特性,因此它保留了以后为其他不同工作负载进行配置的灵活性。  从平台开发的角度来看,超大规模数据中心的平台开发人员可以从这个堆栈中受益匪浅,使用Xilinx提供的开发板让设计人员立即开始研发。此外,Xilinx还提供了超大规模数据中心的企业可以立即使用的参考设计,根据供应商的情况进行定制和定制,可以为超大规模企业节省大量时间,消除PCI或设计中的颠簸的内存,这直接缩短了上市时间。  AndyWalsh表示,通过堆栈,赛灵思可以直接与超大规模数据中心公司的应用开发商合作。大多数应用程序开发人员不想在每次拥有新应用程序时都改变他们的行为习惯。他们喜欢使用熟悉的工具、语言和框架。他们喜欢在框架层面开发,喜欢看到Caffe、FFMPEG、SQL这些非常熟悉的名字。在机器学习方面,我们使用Caffe作为参考应用,用它来开发库,包括神经网络,矩阵乘法等,所以我们有一个与caffe的集成,让应用开发者可以立即用Caffe编译,可以很快得到结果。  未来,赛灵思还计划推出更多的支持框架。当然不是支持客户目前使用的框架,而是推出一个非常方便的网络,让客户可以快速测试、使用和评估。此外,Xilinx的stack也支持openstack,是第一家支持openstack的FPGA供应商。当然,这种支持会延续到新推出的产品上。预计OpenStackOcata版本将于2017年第一季度发布,其中将包括对XilinxFPGA的支持。  其次,性能提升20倍,效率提升40倍  AndyWalsh在演讲中提到,Xilinx的可重构加速堆栈在加速关键的超大规模数据中心负载方面具有非常高的计算效率提升。显然,以视频转码为例,其处理速度是CPU的20倍,而功耗仅为CPU的一半,因此其计算效率(每瓦功耗性能)是CPU的40倍。此外,在机器学习和数据分析两种混合工作负载的加速方案中,1台服务器加16块FPGA的性能相当于一个机架,即24台服务器的性能,其占用空间仅为1/10.它还仅消耗1/12的功耗和1/12的系统成本。  目前已经有很多超大规模数据中心公开使用FPGA,他们使用的配置是池化的。在加速利用率方面,池化需要非常高端的FPGA来加速不同的工作负载。虽然XilinxFPGA可以池化,GPU也可以池化,定制ASIC也可以池化,但是池化拓扑对于集成封装来说难度很大。比如一个大的数据中心要pool,只需要8个芯片,16个芯片,或者24个FPGA,用Xilinx的产品就可以很简单的解决。  另外,超大规模云计算中机器学习一般推导如何将pooling和acceleratedutilization转化为计算效率,即performanceperwatt的测试。机器学习分为两部分:训练和推理。训练部分是给一个模型大量的测试数据,让它更聪明、更准确,一般在研发中心完成。这些模型训练好之后,就会开始在市场上部署,投入到市场上的一些应用中。它不需要进行新的学习,而是会不断地做出一些非常靠谱的猜测,这就是推理。推理市场比训练市场大10到20倍,主要在面向客户的数据中心,目前用于推理解决方案的数据类型是8位整数数据类型,Xilinx在这方面非常有优势,尤其是在具有降低精度整数位的数据类型。  3。目标:5年内将Xilinx的潜在用户增加5倍主要用于军事、航空航天等应用的FPGA可以在更大的应用蓝海中发挥重要作用。因此,早在五年前,赛灵思就完成了转型,从一家纯FPGA公司成长为一家完全可编程的企业。Steve表示,市场需要更高集成度的可编程器件,但阻碍可编程器件广泛应用的最大障碍是编程模式——一种只能由硬件工程师进行编程的硬件语言编程模式。Xilinx之所以能称为全可编程企业,是因为它在产品集成和编程模式上实现了突破,提供包括7核和加速增强型在内的异构多处理器MPSoC产品,包括UlstraScale+FPGA在内的全可编程产品,包括SDx软件——针对不同的应用需求定义了完全可编程的编程模式。  Steve表示,Xilinx的全可编程器件和工具不仅可以软件智能化,还可以优化硬件功能,可以实现任意互联,这对物联网新世界至关重要。他表示,赛灵思将继续改造和调整其产品线,以支持更广泛的应用目的。  在过去的两年里,Xilinx一直致力于三种新环境——SDx。我们的目标是在未来五年内将Xilinx的潜在用户增加5倍,从目前的50,000名工程师用户增加到250,000名用户。这些用户主要是系统和软件工程师。硬件不是很了解。据史蒂夫介绍,正是因为我们在这些可编程器件和可编程模式上的突破,我们才能参与到行业的四个高增长领域:云计算、嵌入式视觉、5G和工业物联网)。  当然,Xilinx在这四个行业细分领域各自扮演着不同的角色。在云计算领域,XilinxFPGA不仅可以加速一些计算工作负载,例如机器学习和大数据分析,还可以加速存储和网络。在嵌入式视觉领域,主要针对汽车,也有一些其他的机器,让它们看得见、看得见、看得见、看得见、看得见。在物联网领域,赛灵思将聚焦工业物联网,专注于互联的智能机器,为其加入安全可靠的元素。在5G领域,赛灵思将在5G技术发展领域扮演非常重要的角色。【原创稿件,合作网站转载请注明原作者和出处为.com】