嵌入式开发者福音,华为 FPGA 加速云服务器来了!

作者: 电子创新网张国斌

电子产品与人工智能技术结合后变得更加智慧已经是其未来发展必然趋势,而人工智能需要端、云大数据的“喂养”尤其是利用云端的计算力完成大量数据的处理,年初,目睹本土公司在智能产品开发上云端支持的缺失,我写了一篇文章《BAT已成本土物联网发展的绊脚石》,本来我想题目用《狗日的BAT》的,不过考虑到这样的题目有点太泼妇,所以换了点温和的题目,不过现在嵌入式业者不用考虑BAT了,华为已经在2017大会上正式发布了多个行业加速实例,而且其首发的FP1实例选择赛灵思高性能Virtex® UltraScale+™ FPGA 为其最新加速云服务,感觉嵌入式开发者终于可以欢呼了!耶!

为何华为行业云值得期待?

有人一定要问这个问题“华为的行业云为什么值得期待?”首先华为在云计算领域已经投入10年研发,2017年3月,华为正式将云业务独立为Cloud BU,在公有云领域投入2000人,发布了全栈10个大类54个云服务,在这次华为全联接大会上也发布了15个行业实例,未来还会发布更多细分实例,这足以彰显在公有云领域的决心。

其次,我想以这次发布的FPGA加速云服务为例说说华为独特的优势,FPGA加速云服务器(FPGA Accelerated Cloud Server)提供FPGA开发和使用的工具及环境,让用户方便地开发FPGA加速器和部署基于FPGA加速的业务,为用户提供易用、经济、敏捷和安全的FPGA云服务。

我们知道,FPGA的应用开发需要一定的经验积累,华为目前拥有全球最大的FPGA应用开发团队,据说规模超过1000人,而且华为早在15年前就开始应用FPGA开发,因此积累了大量的FPGA开发经验,按照华为云技术架构师的说法,这些FPGA开发方面的IP例如编解码IP、高速接口IP等都可以转到加速云上来,可以帮助很多客户节省大量开发时间,华为在实例内部自带了开发的Vivado开发环境,通过虚拟机就可以完成调试,通过编译集群可以降低编译时间,华为在通信、图像处理、视频处理方面积累了大量实际应用经验,都可以帮助到客户加速项目开发。“我们还会有自己的开发环境,中小客户还可以自己开发IP卖给客户,做到自由买卖,可以做到真正的开放,让工程师还可以把自己的智慧和能力变现。”一位华为云专家说。“明年一季度这个功能就可以上线了。”

第三,对于硬件技术开发者来说,他们更需要能懂硬件开发的企业提供云服务,因为行业云加速需要深入了解应用场景,目前很多行业云服务商来自互联网,实际上不了解硬件开发和需求,以FPGA加速云来说,有的互联网企业就是想提供教育和培训,而华为云技术专家则表示,华为行业云就是要瞄准那些有需求的行业客户,帮助他们解决实际问题。

以这次华为提供的FPGA加速云为例,FPGA云服务器提供CPU和FPGA直接高达100Gbps PCIe互连通道,每节点提供8片Xilinx VU9P FPGA,同时提供FPGA之间高达200Gbps的Mesh光互连专用通道,可以帮助客户实现高速交互,以模块化的编程可以满足很多场景需求。

“开发上云是未来发展的趋势,上云可以节省大量成本,我们的云开发包年费用很便宜,上了云,企业不用再考虑购买开发环境,这也帮助客户可以节省一比开发成本,我们的虚拟机自带开发和仿真环境的。”华为一位云技术说,“另外,使用云会后开发很更便利,例如以前要翘一堆命令收录,现在只要简单操作就可以完成IP包烧录。还可以批处理。”

在安全方面,通过FPGA通道隔离、外挂缓存隔离和IP虚实地址转换等虚拟化和隔离技术,可支持租户的多个应用共享同一片FPGA,确保客户的应用安全据透露。

目前华为云有150万虚拟机其数量相当巨大,可以满足大量行业客户需求,2015年,欧洲核子研究中心(欧核中心,CERN)重启世界最大的粒子加速器——欧洲大型强子对撞机(LHC)开始新一轮寻找号称上帝粒子--希格斯玻色子的行动,这个LHC就采用了华为云做新粒子分析,在这次全连接大会上,CERN的技术负责人还专门谈了使用华为云的体会。



华为和云服务合作伙伴都有密切的合作,在这次华为 FPGA 加速云服务器发布现场,赛灵思和深鉴科技高管都亲临会场站台,足见他们对华为云的重视。




华为硬件工程院加拿大研究中心总监Steve Langridge 介绍了 FPGA 加速云服务器架构并介绍了FPGA在云加速方面的优势,他指出,FPGA相比X86处理器在机器学习和人工推理方面有很大的优势,其效率比X86处理器和GPU都高很多,基于赛灵思FPFA的华为的 FACS 可提供完整的基础架构即服务,能将其机器学习、数据分析和视频处理等计算密集型云应用的速度提升10到50倍!

通讯及数据中心业务赛灵思全球销售副总裁Freddy N. Engineer也到场祝贺介绍了赛灵思FPGA在其他云计算领域的案例和优势。目前赛灵思FPGA已经被谷歌、百度、腾讯、华为、亚马逊等主要云计算公司所采用。

中国人工智能领域黑马---深鉴科技创始人姚颂也到场发表演讲,介绍了深鉴科技子视频领域CNN图像加速方案,这个方案都可以在华为云上帮助更多客户实现智能化处理。


三方携手浇灌出强大的华为云,值得期待!

华为 FPGA 加速云服务器的优势

目前,人工智能领域新算法和模型层出不穷,人工智能技术应用场景非常广泛,而FPGA固有的可随时可重配置和可重新编程的能力, 是当今现代化数据中心中至关重要的优势。赛灵思 FPGA 能够迅速改变设计,在一秒内就能快速转变成完全不同的设计来为下一个工作负载进行硬件优化。因此,FPGA 能够满足复杂且不断变化的云应用工作负载需求,提供CPU和定制ASIC 没有的灵活性、应用广度和特性速度。

华为在FPGA领域有多年积累,华为硬件工程院加拿大研究中心总监Steve Langridge 表示:“华为 FACS 是一款全面集成的软硬件平台,能通过业界最佳工具链和华为出色的 FPGA 工程设计专业知识,为用户提供从开发人员到部署的全方位支持。赛灵思是 FPGA 加速领域公认的领导者,我们双方在实验室和各种标准组织中的广泛合作,让我们能够为客户创造最大的价值。”

为了让大家对FPGA加速云服务有直观了解,这里我拍摄几个小视频,是FPGA加速和X86处理器的对比

1、FPGA加速云与X86处理器视频编码对比演示

2、FPGA与多核CPU视频压缩对比演示

3、FPGA与多核CPU在H.265视频编解码对比

相信看完视频大家对FPGA加速云的优势都了解了,对于需要大量数据处理的项目例如视频处理、基因组学研究、地震监测、海洋监测、石油勘探、交通管理、金融风险管理等可以利用FPGA加速云提供加速服务,目前,FPGA加速云服务器现已通过华为公有云推出。注册申请公测beta版请访问以下网址: http://www.hwclouds.com/product/fcs.html

华为云的改进

当然,作为一个新生事物,华为行业云服务也有需要改进的地方,例如,以前华为是为自己研发产品,主要围绕通信展开,现在杀入到行业云领域,就需要深入了解更多行业场景需求,提供更多优化的实例给客户,所以华为云技术专家需要深入到行业和更多客户交流了解他们的需求。

另外,华为云也需要加速开放,尤其是针对语音识别,图像识别、视频检测等开发出属于自己的标准API开放给更多用户,也有助于吸引更多客户采用华为云做加速服务。

关于 FPGA 加速云服务器

★ 高性能的硬件
FPGA云服务器提供CPU和FPGA直接的高达100Gbps PCIe互连通道,每节点提供8片Xilinx VU9P FPGA,同时提供FPGA之间高达200Gbps的Mesh光互连专用通道,让您的应用加速需求不再受到硬件限制。

★ 完善的开发平台
依靠华为多年的FPGA开发经验,提供FIFO、RAM、缓存控制器和以太接口等常用的设计库,让您快速构建自己的加速IP;同时提供完善的仿真套件和验证环境,让您快速稳定你的加速IP。

★ 易用的开发环境
通过华为云控制台,您可以在数分钟内创建FPGA云服务器,其集成了FPGA开发和调试环境,支持HDL、OpenCL和C/C++等高级语言开发,您可以选择最熟悉和擅长的环境完成业务的设计开发。

★ 经济的开发模式
通过FPGA云服务器,您无需设计、购买、开发和调试专用的FPGA和硬件平台,即可按需使用;同时提供了验证组件和参考设计,可以极大地帮您节省项目开发成本和缩短开发周期。

★ 专业的安全防护
通过FPGA通道隔离、外挂缓存隔离和IP虚实地址转换等虚拟化和隔离技术,可支持租户的多个应用共享同一片FPGA,保证您的应用安全。

★ 丰富的加速IP
加速IP应用超市提供华为多年积累的常用和高性能的加速IP,同时支持第三方开发和交易加速IP,您可以按需随时从应用超市选择加速IP,节省业务的开发和维护成本。

云时代已经来临,未来的产品开发模式已经在改变,祝愿华为行业云服务帮助到更多本土嵌入式开发业者,这里欢迎大家就自己的需求发表评论。