{"id":56073,"date":"2020-02-04T00:00:00","date_gmt":"2020-02-03T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/neizbezhnost-proniknoveniya-fpga-v-data-tsentry"},"modified":"2020-02-18T14:04:16","modified_gmt":"2020-02-18T11:04:16","slug":"neizbezhnost-proniknoveniya-fpga-v-data-tsentry","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/administrirovanie\/neizbezhnost-proniknoveniya-fpga-v-data-tsentry","title":{"rendered":"Det oundvikliga intr\u00e5nget av FPGA i datacenter","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Det
\nDu beh\u00f6ver inte vara chiputvecklare f\u00f6r att programmera f\u00f6r FPGA, precis som du inte beh\u00f6ver vara C++-programmerare f\u00f6r att skriva kod i Java. Men i b\u00e5da fallen kan det troligen vara till nytta.<\/p>\n

M\u00e5let med kommersialiseringen av b\u00e5da teknologierna, Java och FPGA, \u00e4r att motbevisa det senaste p\u00e5st\u00e5endet. Goda nyheter f\u00f6r FPGA \u00e4r att det under de senaste 35 \u00e5ren, sedan programmerbara logiska enheter uppfanns, har blivit allt l\u00e4ttare att skapa algoritmer och datafl\u00f6den f\u00f6r FPGA ist\u00e4llet f\u00f6r CPU, DSP, GPU eller n\u00e5gon annan typ av specialiserade ASIC, genom att anv\u00e4nda l\u00e4mpliga niv\u00e5er av abstraktion och verktygssatser.<\/p>\n

Den fantastiska tidpunkten f\u00f6r deras skapelse framtr\u00e4der i det faktum att precis n\u00e4r CPU inte l\u00e4ngre kunde vara den enda ber\u00e4kningsmodulen datacenter<\/a> f\u00f6r att utf\u00f6ra m\u00e5nga uppgifter \u2013 av olika anledningar \u2013 har FPGA n\u00e5tt sin effektivitet genom att erbjuda h\u00f6g prestanda, l\u00e5g latens, n\u00e4tverksm\u00f6jligheter och minne \u2013 heterogena ber\u00e4kningsm\u00f6jligheter hos moderna FPGA SoC, som representerar praktiskt taget kompletta ber\u00e4kningssystem. Dessutom fungerar FPGA bra tillsammans med andra enheter i hybrida system, och vi anser att de bara b\u00f6rjar finna sin legitima plats i ber\u00e4kningshierarkin.
\n<\/a><\/noindex>
\nD\u00e4rf\u00f6r organiserade vi konferensen The Next FPGA Platform i San Jos\u00e9 den 22 januari. Naturligtvis \u00e4r ett av v\u00e4rldens fr\u00e4msta FPGA-f\u00f6retag och pionj\u00e4rer inom detta omr\u00e5de Xilinx. Ivo Boulens, Senior Vice President och CTO f\u00f6r Xilinx, talade p\u00e5 konferensen och delade med oss sina tankar om hur Xilinx hj\u00e4lper till att skapa anpassningsbara ber\u00e4kningssystem f\u00f6r datacenter.<\/p>\n

Systemarkitekter och programmerare har lagt mycket tid p\u00e5 att skapa ett heterogent datacenter med datorkapaciteter av olika slag, som l\u00f6ser uppgifter relaterade till ber\u00e4kningar, lagring och n\u00e4tverksorganisation. Detta verkar n\u00f6dv\u00e4ndigt eftersom det blir allt sv\u00e5rare att f\u00f6lja Moores lag med olika CMOS-teknologier. Medan vi fortfarande \u00e4r knutna till CPU:er, och fortfarande pratar om \"accelerering av applikationer\", menar vi att f\u00f6rb\u00e4ttra prestandan hos program j\u00e4mf\u00f6rt med vad som kan g\u00f6ras endast med CPU:er. S\u00e5 sm\u00e5ningom kommer datacenter att bli upps\u00e4ttningar av ber\u00e4kningskapaciteter, datalagring och protokoll som binder allt tillsammans, och vi kommer tillbaka till termer som \"ber\u00e4kningar\" och \"applikationer\". Hybridber\u00e4kningar kommer att bli lika normala som dagens \"molntj\u00e4nster\" som bygger p\u00e5 konventionella eller virtuella maskiner<\/a>, och vid n\u00e5got tillf\u00e4lle kommer vi att anv\u00e4nda ordet \"ber\u00e4kningar\" f\u00f6r att beskriva deras funktion. Vid n\u00e5got tillf\u00e4lle \u2013 och det \u00e4r troligt att FPGA:er kommer att p\u00e5skynda ankomsten av denna era \u2013 kommer vi \u00e5terigen att kalla det databehandling.<\/p>\n

F\u00f6r att implementera FPGA:er i datacenter kr\u00e4vs en f\u00f6r\u00e4ndring av tankes\u00e4ttet. \"N\u00e4r man t\u00e4nker p\u00e5 s\u00e4tt att p\u00e5skynda dagens applikationer m\u00e5ste man gr\u00e4va ner sig i grunderna f\u00f6r hur de exekveras, vilka resurser som anv\u00e4nds, vad som tar tid,\" f\u00f6rklarar Bolsens. \"Man m\u00e5ste studera det \u00f6vergripande problemet som man f\u00f6rs\u00f6ker l\u00f6sa. M\u00e5nga applikationer som k\u00f6rs i datacenter idag \u00e4r skalbara och tar upp en stor m\u00e4ngd resurser. L\u00e5t oss till exempel ta maskininl\u00e4rning, som anv\u00e4nder en enorm m\u00e4ngd ber\u00e4kningsnoder. Men n\u00e4r man pratar om acceleration, m\u00e5ste man t\u00e4nka inte bara p\u00e5 att p\u00e5skynda ber\u00e4kningarna, utan ocks\u00e5 p\u00e5 att p\u00e5skynda infrastrukturen.\"<\/p>\n

Till exempel, i de operationer relaterade till maskininl\u00e4rning som Bolsens har studerat i praktiken, spenderas cirka 50 % av tiden p\u00e5 att \u00f6verf\u00f6ra data fram och tillbaka mellan utspridda ber\u00e4kningskapaciteter, och endast den \u00e5terst\u00e5ende halvan av tiden anv\u00e4nds f\u00f6r sj\u00e4lva ber\u00e4kningarna.<\/p>\n

\"Precis h\u00e4r, verkar det som att FPGA kan hj\u00e4lpa eftersom vi kan optimera b\u00e5de ber\u00e4kningsaspekter och data\u00f6verf\u00f6ringsaspekter f\u00f6r applikationen. Och vi kan g\u00f6ra detta b\u00e5de p\u00e5 niv\u00e5 av den \u00f6vergripande infrastrukturen och p\u00e5 chip-niv\u00e5. Detta \u00e4r en av de stora f\u00f6rdelarna med FPGA, som g\u00f6r det m\u00f6jligt att skapa kommunikationsn\u00e4tverk anpassade f\u00f6r applikationens specifika behov. Genom att observera typiska datar\u00f6relsem\u00f6nster i uppgifter relaterade till artificiell intelligens ser jag inget behov av en komplicerad arkitektur baserad p\u00e5 switchar. Man kan bygga ett n\u00e4tverk med h\u00f6g datagenomstr\u00f6mning. Detsamma g\u00e4ller f\u00f6r uppgifter relaterade till tr\u00e4ning av neurala n\u00e4tverk - man kan bygga ett cellbaserat n\u00e4tverk med paketstorlekar som anpassar sig efter den specifika uppgiften. Med FPGA kan man mycket noggrant skala och anpassa data\u00f6verf\u00f6ringsprotokoll och schematopologi f\u00f6r en specifik applikation. Och n\u00e4r det g\u00e4ller maskininl\u00e4rning \u00e4r det ocks\u00e5 tydligt att vi inte beh\u00f6ver dubbelprecision flyttal, och det kan vi ocks\u00e5 anpassa.\"<\/p>\n

Skillnaden mellan FPGA och CPU eller specialiserad ASIC \u00e4r att de senare programmeras vid tillverkningen, och efter det kan du inte \u00e4ndra beslutet ang\u00e5ende typerna av ber\u00e4knade data eller ber\u00e4knade element, eller ang\u00e5ende naturen av datafl\u00f6det genom enheten. FPGA g\u00f6r det m\u00f6jligt f\u00f6r dig att t\u00e4nka om om driftsf\u00f6rh\u00e5llandena \u00e4ndras.<\/p>\n

Tidigare var denna f\u00f6rdel dyr, n\u00e4r programmering f\u00f6r FPGA inte var f\u00f6r de med svag moral. Det kr\u00e4vs att man \u00f6ppnar kompilerarna f\u00f6r FPGA s\u00e5 att de b\u00e4ttre integreras med verktygen som programmerare anv\u00e4nder f\u00f6r att skapa applikationer med parallella ber\u00e4kningar f\u00f6r CPU p\u00e5 spr\u00e5k som C, C++ eller Python, och att \u00f6verl\u00e5ta en del av arbetet till bibliotek som p\u00e5skyndar procedurer p\u00e5 FPGA. Detta \u00e4r vad Vitis-maskininl\u00e4rningsstacken g\u00f6r, som ligger till grund f\u00f6r s\u00e5dana plattformar f\u00f6r MO som Caffe och TensorFlow och som har bibliotek f\u00f6r att k\u00f6ra vanliga AI-modeller eller l\u00e4gga till FPGA-funktioner till uppgifter som videokodning, objektigenk\u00e4nning i video, dataanalys, riskhantering och alla tredjepartsbibliotek.<\/p>\n

Detta koncept skiljer sig inte mycket fr\u00e5n Nvidias CUDA-projekt, som lanserades f\u00f6r tio \u00e5r sedan och flyttade parallella ber\u00e4kningar till GPU-acceleratorer, eller fr\u00e5n AMD:s ROCm-verktyg eller l\u00f6ftena fr\u00e5n Intels projekt OneAPI som ska fungera p\u00e5 olika CPU:er, GPU:er och FPGA:er.<\/p>\n

Fr\u00e5gan \u00e4r hur alla dessa verktyg kommer att kopplas ihop s\u00e5 att vem som helst kan programmera en upps\u00e4ttning av ber\u00e4kningsresurser efter eget val. Detta \u00e4r viktigt eftersom FPGA:er har blivit mer komplexa, mycket mer komplexa \u00e4n nuvarande CPU:er. De tillverkas med de mest avancerade tillverkningsprocesserna och de senaste chipf\u00f6rpackningsteknikerna. De kommer att finna sin nisch eftersom vi inte l\u00e4ngre kan sl\u00f6sa bort tid, pengar, energi och intellekt \u2013 alla dessa \u00e4r f\u00f6r dyra resurser.<\/p>\n

\u201cFPGA erbjuder teknologiska f\u00f6rdelar,\u201d s\u00e4ger Bolsens. \u201cOch det \u00e4r inte bara vanlig reklam om anpassningsbarhet och omkonfigurerbarhet. I alla viktiga applikationer \u2013 maskininl\u00e4rning, grafanalys, h\u00f6gfrekvenshandel, etc. \u2013 har de m\u00f6jlighet att anpassa inte bara datatransportv\u00e4gen utan \u00e4ven minnesarkitekturen \u2013 hur data r\u00f6r sig inom chippet. Dessutom har FPGA:er betydligt mer minne \u00e4n andra enheter. Man b\u00f6r ocks\u00e5 ta h\u00e4nsyn till att om en uppgift inte f\u00e5r plats i en FPGA kan den skalas \u00f6ver flera chip utan att st\u00f6ta p\u00e5 de begr\u00e4nsningar som uppkommer vid skalning av uppgifter \u00f6ver flera CPU:er eller GPU:er.\u201d
\n
K\u00e4lla: habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

\u041d\u0435 \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e \u0431\u044b\u0442\u044c \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0447\u0438\u043a\u043e\u043c \u0447\u0438\u043f\u043e\u0432, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0434\u043b\u044f FPGA, \u043a\u0430\u043a \u043d\u0435 \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e \u0431\u044b\u0442\u044c \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0438\u0441\u0442\u043e\u043c \u043d\u0430 \u0421++, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043f\u0438\u0441\u0430\u0442\u044c \u043a\u043e\u0434 \u043d\u0430 Java. \u041e\u0434\u043d\u0430\u043a\u043e \u0432 \u043e\u0431\u043e\u0438\u0445 \u0441\u043b\u0443\u0447\u0430\u044f\u0445, \u0432\u0435\u0440\u043e\u044f\u0442\u043d\u043e, \u044d\u0442\u043e \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043d\u0435 \u043b\u0438\u0448\u043d\u0438\u043c. \u0426\u0435\u043b\u044c \u043a\u043e\u043c\u043c\u0435\u0440\u0446\u0438\u0430\u043b\u0438\u0437\u0430\u0446\u0438\u0438 \u043e\u0431\u0435\u0438\u0445 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0439, Java \u0438 FPGA, \u0432 \u0442\u043e\u043c, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b \u043e\u043f\u0440\u043e\u0432\u0435\u0440\u0433\u043d\u0443\u0442\u044c \u043f\u043e\u0441\u043b\u0435\u0434\u043d\u0435\u0435 \u0437\u0430\u044f\u0432\u043b\u0435\u043d\u0438\u0435. \u0425\u043e\u0440\u043e\u0448\u0438\u0435 \u043d\u043e\u0432\u043e\u0441\u0442\u0438 \u0434\u043b\u044f FPGA \u2013 \u0441 \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0435\u043c \u043f\u043e\u0434\u0445\u043e\u0434\u044f\u0449\u0438\u0445 \u0443\u0440\u043e\u0432\u043d\u0435\u0439 \u0430\u0431\u0441\u0442\u0440\u0430\u043a\u0446\u0438\u0438 \u0438 \u043d\u0430\u0431\u043e\u0440\u0430 […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":56074,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-56073","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\n","aioseo_head_json":{"title":"\ud83e\udd47Oundvikligheten av FPGA:er i datacenter | ProHoster","description":"Du beh\u00f6ver inte vara chiputvecklare f\u00f6r att.","canonical_url":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/administrirovanie\/neizbezhnost-proniknoveniya-fpga-v-data-tsentry","robots":"max-image-preview:large","keywords":"","webmasterTools":{"miscellaneous":""},"schema":null,"og:locale":"sv_SE","og:site_name":"ProHoster | \u041a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430\u0434\u0435\u0436\u043d\u044b\u0439 \u0445\u043e\u0441\u0442\u0438\u043d\u0433 \u0434\u043b\u044f \u0441\u0430\u0439\u0442\u043e\u0432 \u0441 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u043e\u0439 \u043e\u0442 DDoS, VPS VDS \u0441\u0435\u0440\u0432\u0435\u0440\u044b","og:type":"article","og:title":"\ud83e\udd47\u041d\u0435\u0438\u0437\u0431\u0435\u0436\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u043f\u0440\u043e\u043d\u0438\u043a\u043d\u043e\u0432\u0435\u043d\u0438\u044f FPGA \u0432 \u0434\u0430\u0442\u0430-\u0446\u0435\u043d\u0442\u0440\u044b | ProHoster","og:description":"\u041d\u0435 \u043d\u0443\u0436\u043d\u043e \u0431\u044b\u0442\u044c \u0440\u0430\u0437\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0447\u0438\u043a\u043e\u043c \u0447\u0438\u043f\u043e\u0432, \u0447\u0442\u043e\u0431\u044b.","og:url":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/blog\/administrirovanie\/neizbezhnost-proniknoveniya-fpga-v-data-tsentry","og:image":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:secure_url":"https:\/\/prohoster.info\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/logo-350.jpg","og:image:width":350,"og:image:height":350,"article:published_time":"2020-02-03T21:00:00+00:00","article:modified_time":"2020-02-18T11:04:16+00:00","article:publisher":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster","article:author":"https:\/\/www.facebook.com\/prohoster"},"aioseo_meta_data":{"post_id":"56073","title":null,"description":null,"keywords":null,"keyphrases":null,"primary_term":null,"canonical_url":null,"og_title":null,"og_description":null,"og_object_type":"default","og_image_type":"default","og_image_url":null,"og_image_width":null,"og_image_height":null,"og_image_custom_url":null,"og_image_custom_fields":null,"og_video":null,"og_custom_url":null,"og_article_section":null,"og_article_tags":null,"twitter_use_og":false,"twitter_card":"default","twitter_image_type":"default","twitter_image_url":null,"twitter_image_custom_url":null,"twitter_image_custom_fields":null,"twitter_title":null,"twitter_description":null,"schema":{"blockGraphs":[],"customGraphs":[],"default":{"data":{"Article":[],"Course":[],"Dataset":[],"FAQPage":[],"Movie":[],"Person":[],"Product":[],"ProductReview":[],"Car":[],"Recipe":[],"Service":[],"SoftwareApplication":[],"WebPage":[]},"graphName":"","isEnabled":true},"graphs":[]},"schema_type":null,"schema_type_options":null,"pillar_content":false,"robots_default":true,"robots_noindex":false,"robots_noarchive":false,"robots_nosnippet":false,"robots_nofollow":false,"robots_noimageindex":false,"robots_noodp":false,"robots_notranslate":false,"robots_max_snippet":null,"robots_max_videopreview":null,"robots_max_imagepreview":"large","priority":null,"frequency":null,"local_seo":null,"seo_analyzer_scan_date":null,"breadcrumb_settings":null,"limit_modified_date":false,"reviewed_by":null,"ai":null,"created":"2021-02-28 19:31:43","updated":"2026-02-09 17:11:04","focus_keyword":null,"additional_keywords":null,"truseo_locale":null},"gt_translate_keys":[{"key":"link","format":"url"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56073","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=56073"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56073\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":164535,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/56073\/revisions\/164535"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media\/56074"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=56073"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=56073"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/prohoster.info\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=56073"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}