በጃቫ ውስጥ ኮድ ለመጻፍ C++ ፕሮግራመር መሆን እንደማያስፈልግ ሁሉ ለኤፍፒጂኤዎች ፕሮግራም ለማድረግ ቺፕ ዲዛይነር መሆን አያስፈልግም። ይሁን እንጂ በሁለቱም ሁኔታዎች ምናልባት ጠቃሚ ይሆናል.
ሁለቱንም የጃቫ እና የ FPGA ቴክኖሎጂዎችን የንግድ የማድረግ ግብ የኋለኛውን የይገባኛል ጥያቄ ውድቅ ማድረግ ነው። መልካም ዜና ለ FPGAs - ትክክለኛ የአብስትራክሽን ንብርብሮችን እና መሳሪያዎችን በመጠቀም ፕሮግራማዊ አመክንዮ መሳሪያ ከተፈለሰፈ በኋላ ባሉት 35 ዓመታት ውስጥ ከሲፒዩ፣ ዲኤስፒዎች፣ ጂፒዩዎች ወይም ሌላ ማንኛውም ብጁ ASICs ለ FPGAs አልጎሪዝም እና የውሂብ ፍሰቶችን መፍጠር ችሏል። እየጨመረ የተለመደ። ቀላል።
ብዙ ተግባራትን ለማከናወን ሲፒዩዎች የውሂብ ማዕከላት ብቸኛው የኮምፒዩተር ሞጁል ሆነው ሊቆዩ በማይችሉበት ጊዜ በተለያዩ ምክንያቶች - FPGAዎች ውጤታማነታቸውን በማሳካት ፍጥነትን ፣ ዝቅተኛ መዘግየትን ፣ የአውታረ መረብ ችሎታዎችን በመፍጠር የፍጥረታቸው አስደናቂ ወቅታዊነት ግልፅ ነው። እና ማህደረ ትውስታ - የዘመናዊ FPGA SoCs የተለያዩ የማስላት ችሎታዎች ፣ እነሱ ሙሉ በሙሉ የተሞሉ የኮምፒዩተር ሥርዓቶች ናቸው። ሆኖም፣ FPGAs በተሳካ ሁኔታ ከሌሎች መሳሪያዎች ጋር በድብልቅ ሲስተሞች ውስጥ ተጣምረዋል፣ እና በእኛ አስተያየት፣ በኮምፒዩተር ተዋረድ ውስጥ ትክክለኛ ቦታቸውን ማግኘት እየጀመሩ ነው።
ለዚህ ነው የሚቀጥለው የ FPGA መድረክ ኮንፈረንስ በሳን ሆሴ ጃንዋሪ 22 ያዘጋጀነው። በተፈጥሮ፣ በዓለም ላይ ካሉት ዋና የFPGA አቅራቢዎች እና በዚህ አካባቢ አቅኚ የሆነው Xilinx ነው። በ Xilinx ከፍተኛ ምክትል ፕሬዝዳንት እና የቴክኖሎጂ ዋና ኦፊሰር የሆኑት ኢቮ ቦልሰንስ በኮንፈረንሱ ላይ ተናገሩ እና ዛሬ እንዴት Xilinx ለመረጃ ማእከላት ተለዋዋጭ የኮምፒዩተር ስርዓቶችን ለመፍጠር እየረዳ እንደሆነ ሀሳባቸውን ሰጡን።
የተለያዩ የኮምፒዩተር ሃይሎችን በኮምፒዩተር፣ በማከማቻ እና በኔትዎርኪንግ ላይ ያሉ ችግሮችን የሚፈቱ የኮምፒዩተር ሃይሎችን የያዘ የተለያዩ የመረጃ ማዕከልን ለማዘጋጀት የሲስተም አርክቴክቶች እና ፕሮግራመሮች ብዙ ጊዜ ወስዶባቸዋል። የተለያዩ የCMOS መሳሪያዎችን በመጠቀም የሙርን ህግ መከተል በጣም አስቸጋሪ እየሆነ በመምጣቱ ይህ አስፈላጊ ይመስላል። ለአሁኑ ቋንቋችን አሁንም ሲፒዩ ያማከለ ነው፣ እና አሁንም ስለ "መተግበሪያ ማፋጠን" እንናገራለን፣ ይህም ማለት ፕሮግራሞችን በሲፒዩ ላይ ብቻ ከሚሰራው በተሻለ ሁኔታ እንዲሰሩ ማድረግ ነው። ከጊዜ በኋላ የመረጃ ማእከሎች የኮምፒዩተር ሃይል፣ የውሂብ ማከማቻ እና ሁሉንም ነገር አንድ ላይ የሚያገናኙ የፕሮቶኮሎች ስብስቦች ይሆናሉ እና እንደ “ኮምፒውቲንግ” እና “መተግበሪያዎች” ወደ መሳሰሉት ቃላት እንመለሳለን። ሃይብሪድ ኮምፒውቲንግ እንደ ዛሬው የደመና አገልግሎቶች በዴስክቶፕ ወይም በቨርቹዋል ማሽኖች ላይ እንደሚሰሩ የተለመደ ይሆናል፣ እና የሆነ ጊዜ ላይ እንዴት እንደሚሰሩ ለመግለጽ በቀላሉ "ኮምፒውቲንግ" የሚለውን ቃል እንጠቀማለን። የሆነ ጊዜ - እና ምናልባት FPGAs ይህን ዘመን ለማምጣት ይረዳሉ - እንደገና የውሂብ ሂደት እንለዋለን።
በመረጃ ማእከሎች ውስጥ FPGAs መቀበል የአስተሳሰብ ለውጥ ያስፈልገዋል። ቦልሰንስ “የዛሬን አፕሊኬሽኖች ለማፋጠን መንገዶችን ስታስብ እንዴት እንደሚሮጡ፣ ምን አይነት ሃብቶች ጥቅም ላይ እንደሚውሉ፣ ጊዜ እንደሚያጠፋ ወደ መሰረታዊ ነገሮች መውረድ አለብህ። - ለመፍታት እየሞከሩ ያሉትን አጠቃላይ ችግር ማጥናት ያስፈልግዎታል. ዛሬ በመረጃ ማዕከሎች ውስጥ የሚሰሩ ብዙ መተግበሪያዎች ከፍተኛ መጠን ያላቸውን ሀብቶች ለመመገብ ይለካሉ። እጅግ በጣም ብዙ የኮምፒውተር ኖዶችን የሚጠቀመውን ለምሳሌ የማሽን መማርን እንውሰድ። ስለ ማጣደፍ ስናወራ ግን ስለ ኮምፒዩተር ማፋጠን ብቻ ሳይሆን መሠረተ ልማትን ስለማፋጠን ማሰብ አለብን።
ለምሳሌ፣ ቦልሰንስ በተግባር ባጠናው የማሽን መማሪያ ኦፕሬሽኖች፣ በግምት 50% የሚሆነው ጊዜ በተበታተነ የኮምፒዩተር ሃይል መካከል መረጃን ወደ ኋላ እና ወደ ኋላ በማስተላለፍ ያሳልፋል እና የቀረው ግማሽ ጊዜ ብቻ በስሌቶቹ ላይ ይውላል።
"ኤፍፒጂኤ ሊረዳ ይችላል ብዬ የማስበው እዚህ ነው፣ ምክንያቱም ሁለቱም የመተግበሪያው ስሌት እና የግንኙነት ገጽታዎች የተመቻቹ መሆናቸውን ማረጋገጥ እንችላለን። እና ይህንን በአጠቃላይ የመሠረተ ልማት ደረጃ, እና በቺፕ ደረጃ ላይ ማድረግ እንችላለን. ይህ ከ FPGAs ትልቅ ጠቀሜታዎች አንዱ ነው, ይህም ለተወሰኑ የመተግበሪያ ፍላጎቶች የግንኙነት መረቦችን እንዲፈጥሩ ያስችልዎታል. በ AI የስራ ጫናዎች ውስጥ በተለመደው የውሂብ እንቅስቃሴ ቅጦች ላይ በመመስረት ውስብስብ መቀየሪያ-ተኮር አርክቴክቸር አስፈላጊነት አይታየኝም። ትልቅ የውሂብ ፍሰት ያለው አውታረ መረብ መገንባት ይችላሉ። በነርቭ አውታረመረብ ማሰልጠኛ ተግባራት ላይም ተመሳሳይ ነው - ከአንድ የተወሰነ ተግባር ጋር የሚጣጣሙ የፓኬት መጠኖች ያለው የተጣራ መረብ መገንባት ይችላሉ። FPGAን በመጠቀም የውሂብ ማስተላለፍ ፕሮቶኮሎች እና የወረዳ ቶፖሎጂዎች በጣም በትክክል ሊመዘኑ እና ለአንድ የተወሰነ መተግበሪያ ሊዘጋጁ ይችላሉ። እና በማሽን መማር ረገድ፣ ባለ ሁለት ትክክለኛነት ተንሳፋፊ ነጥብ ቁጥሮች እንደማንፈልግ ግልጽ ነው፣ እና እኛም ማስተካከል እንችላለን።
በ FPGA እና በሲፒዩ ወይም በብጁ ASIC መካከል ያለው ልዩነት የኋለኞቹ በፋብሪካ ውስጥ በፕሮግራም የተያዙ መሆናቸው ነው ፣ እና ከዚያ በኋላ ስለ የውሂብ ዓይነቶች ወይም ስለ ንጥረ ነገሮች ስሌት ፣ ወይም ስለ መረጃው ባህሪ ሀሳብዎን መለወጥ አይችሉም። በመሳሪያው ውስጥ ፍሰት. የስራ ሁኔታዎች ከተቀየሩ FPGAs ሃሳብዎን እንዲቀይሩ ያስችሉዎታል።
ቀደም ባሉት ጊዜያት የ FPGA ፕሮግራሚንግ ለልብ ድካም በማይሰጥበት ጊዜ ይህ ጥቅም ዋጋ ነበረው። የሚያስፈልገው የ FPGA ኮምፕሌተሮችን ለመክፈት ፕሮግራመሮች በC፣ C++ ወይም Python ውስጥ ሲፒዩ-ትይዩ አፕሊኬሽኖችን ለመፃፍ ከሚጠቀሙባቸው መሳሪያዎች ጋር በተሻለ ሁኔታ እንዲዋሃዱ እና አንዳንድ ስራዎችን በFPGAs ላይ ሂደቶችን ወደሚያፋጥኑ ቤተ-መጻህፍት መስጠት ነው። የVitis ማሽን መማሪያ ቁልል የሚሰራው፣ እንደ ካፌ እና TensorFlow ያሉ የኤምኤል መድረኮችን በማጎልበት፣ መደበኛ AI ሞዴሎችን ለማስኬድ ወይም FPGA አቅሞችን እንደ ቪዲዮ ትራንስኮዲንግ፣ የቪዲዮ ነገር ለይቶ ማወቂያ እና የውሂብ ትንታኔ ባሉ ተግባራት ላይ በማከል። , የፋይናንስ አደጋ አስተዳደር እና ማንኛውም ሶስተኛ - የፓርቲ ቤተ-መጻሕፍት.
ይህ ጽንሰ-ሀሳብ ከአስር አመታት በፊት ከጀመረው የNvidi's CUDA ፕሮጄክት ብዙም የተለየ አይደለም፣ ይህም ትይዩ ኮምፒውቲንግን ወደ ጂፒዩ አክስለርተሮች ወይም ከ AMD's ROCm Toolkit ወይም ከኢንቴል የ OneAPI ፕሮጄክት ተስፋዎች፣ በተለያዩ ሲፒዩዎች፣ ጂፒዩዎች እና FPGA ላይ መስራት አለበት።
ብቸኛው ጥያቄ እነዚህ ሁሉ መሳሪያዎች እንዴት አንድ ላይ እንደሚገናኙ ነው ማንኛውም ሰው በራሱ ውሳኔ የኮምፒውቲንግ ሃይሎችን ስብስብ ማዘጋጀት ይችላል። ይህ አስፈላጊ ነው ምክንያቱም FPGAዎች ከየትኛውም ከሚገኙ ሲፒዩዎች የበለጠ ውስብስብ፣ በጣም የተወሳሰቡ ሆነዋል። በጣም የተራቀቁ የማምረቻ ሂደቶችን እና በጣም ዘመናዊ ቺፕ ማሸጊያ ቴክኖሎጂዎችን በመጠቀም ይመረታሉ. እና ጊዜን፣ ገንዘብን፣ ጉልበትን እና ብልህነትን ማባከን ስለማንችል ቦታቸውን ያገኙታል - እነዚህ ሁሉ በጣም ውድ ሀብቶች ናቸው።
ቦልሰንስ "FPGAዎች የቴክኖሎጂ ጥቅሞችን ይሰጣሉ" ይላል. - እና ይህ ስለ መላመድ እና መልሶ ማዋቀር የተለመደ ማስታወቂያ ብቻ አይደለም። በሁሉም አስፈላጊ መተግበሪያዎች - የማሽን መማር, የግራፍ ትንተና, ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ግብይት, ወዘተ. - የውሂብ ማከፋፈያ መንገድን ብቻ ሳይሆን የማስታወሻውን ንድፍ - መረጃ በቺፑ ውስጥ እንዴት እንደሚንቀሳቀስ ለአንድ የተወሰነ ተግባር የመላመድ ችሎታ አላቸው. FPGAs ከሌሎች መሳሪያዎች ይልቅ በውስጣቸው አብሮ የተሰሩ ብዙ ማህደረ ትውስታ አላቸው። እንዲሁም አንድ ተግባር ከአንድ FPGA ጋር የማይጣጣም ከሆነ በበርካታ ሲፒዩዎች ወይም ጂፒዩዎች ላይ ስራዎችን በሚለካበት ጊዜ የሚጠብቁዎትን ጉዳቶች ሳያገኙ በበርካታ ቺፖች ላይ ማመጣጠን እንደሚችሉ ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል።
ምንጭ: hab.com