FPGA加速

作者:北楼

阿里妹导读:X-Engine 是集团数据库事业部研发的新一代存储引擎,也是新一代分布式数据库X-DB的根基。在线事务处理的数据库存储引擎中,如何有效率的回收多版本的旧数据一直是一个难题,尤其在write intensive的应用中,事务处理无可避免受到后台任务的干扰(compaction or vacuum),引入异构计算设备来offloading这些任务的想法由来已久,但是真正想要应用起来确有难度。

今天,我们将为大家详细介绍带有FPGA加速的X-Engine存储引擎。这篇文章不仅仅讲述如何设计并实现出更高效的FPGA逻辑,还有如何提升I/O,做好混合负载调度、容错等。"平稳"二字,看似波澜不惊,实则暗藏巨浪。

前言

华为 Craig Davies 于 2018 年 1 月 9 日在法兰克福举办的 XDF 2018 Cloud Track 上分享了一个用例演示。Craig 介绍了华为公共云服务及其优势。

rENIAC 可通过 AWS F1 实例实现数据存储加速即服务,无需重新构建或重新编译应用代码,便可解决客户数据中心的低效率问题。

2017年12月23日,星期六, 华为云FPGA 异构计算技术私享会在上海3W咖啡成功举办。原定150人的活动一经发布, 近600人报名参加, 虽经多方筛选, 会场依然一下子迎来了230多名参会者!在那么一个寒冷的冬天的周末,来自行业用户的热情既是对华为技术实力的信任,也是用户对应用上云的热切期望, 同时也是行业对赛灵思FPGA云加速的高度认同。为推动FPGA加速云服务, 赛灵思在此次活动中从用户邀请以及演讲主题等方面提供了强大支持。

本期私享会,既有华为云异构计算FPGA技术团队四位技术大咖激情演讲, 从华为FPGA的发展历程,FPGA的开发流程、FPGA应用场景等多个维度为大家深度诠释了华为云FPGA服务;同时还有复旦大学范益波教授介绍了在高校如何利用FPGA来做H.265视频编解码,更有华为云合作伙伴赛灵思、依元素科技的精彩演讲为FPGA应用上云疯狂打call!

二十年探索和实践,华为云FPGA服务厚积薄发

从1988年电信领域的探索到2012年NFV领域的应用,再到2017年FPGA的云化,华为FPGA经历了3个重要阶段的改革:

华为云FPGA加速服务厚积薄发之路

2017年FPGA成为各大云厂商争相关注的焦点,而华为云FPGA加速云服务自上线以来,一直致力于为客户创造更多价值,因此华为不仅开放了其在FPGA领域多年的积累,而且还结合应用场景解决了客户多个痛点需求。下面,让我们来回顾一下:

二十余载探索和实践,华为云FPGA服务厚积薄发
从1988年电信领域的探索到2012年NFV领域的应用,再到2017年FPGA的云化,华为FPGA经历了3个重要阶段的改革:

● 首先,在起初的CT领域提供多种电信设备的加速,为华为产品构建核心竞争力及领先的市场地位,同时在OpenCL编程语言、NFV、OpenStack、CCIX等领域推动异构领域标准;

● 其次,在IT领域,华为FPGA加速也在互联网有广泛的合作及应用。

● 然而面向数据中心的业务对于性能加速不断提出新的挑战,IT基础设施开始向云演变,为此,华为FPGA的加速架构再次升级,推出高性能DPDK框架,采用赛灵思最高性能硬件Xilinx Virtex UltraScale+ VU9P FPGA,推出华为云FPGA加速云服务器FP1 DPDK实例,随后还推出了FP1 OpenCL实例。

日前,以“智慧链接新智能 创新加速助中国” 为主题2017年OpenPOWER 中国高峰论坛在京隆重召开,包括IBM、赛灵思、英伟达、浪潮、中太服务器、恒扬数据等在内的联盟成员出席了此次盛会并做了精彩发言。

会议期间, OpenPOWER Foundation联盟成员与莅临现场的近200位嘉宾共同就OpenPOWER在各种实际场景应用、CAPI架构的最近技术动态以及如何在认知时代助力企业和组织通过开源创新提升关键业务性能,积极拥抱未来人工智能带来的变化等主题展开了热烈探讨,大家一致认为只有通过不断地开源共享,强强联手,才能更进一步提升OpenPOWER生态系统的技术水平,从而更加有效地助力不同行业企业快速提升自身价值空间。

Atlas助力华为云FPGA加速云服务器首秀北美市场

近日,华为技术有限公司(Huawei Technologies Co., Ltd.)与All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc.,(NASDAQ:XLNX))在美国科罗拉多丹佛举行的2017 年超级计算大会上联合宣布,基于Atlas的华为云FPGA 加速云服务器(FACS)平台首次登陆北美市场。该平台采用Atlas硬件平台,承载赛灵思高性能 Virtex UltraScale+ FPGA,在当今市场独树一帜。

今年9月,华为云在华为全联接大会(HC2017)上发布了新一代智能云硬件平台Atlas,和基于Atlas的弹性计算服务实例----FACS FP1 实例。FP1实例支持用户通过易用的开发套件与基于云的 EDA 验证服务,快速开发、部署与发布基于 FPGA 的全新服务和应用。该实例针对开发流程中的每个环节都有定制和优化,让专业硬件开发者和高级语言用户均能受益。

在欧洲举行的2017 华为欧洲生态大会(HUAWEI ECO-CONNECT EUROPE,HCE)上,华为云FPGA加速云服务器(FACS)惊艳亮相,获得广泛关注,完整的基础设施服务及其两款FP1实例,成为本次大会的一大亮点。(图:华为云高级营销经理徐伟向客户介绍华为FPGA加速云服务器)

华为FPGA加速云服务器硬件平台基于FPGA 行业领导者赛灵思公司目前最先进的16nm Virtex® UltraScale+™ VU9P,这一高性能的硬件可以支持高带宽的Mesh互联结构,服务器单物理节点可支持8片赛灵思 VU9P FPGA,外挂64G Bytes@2133Mhz的 DDR4,FPGA之间提供高达300Gbps的Mesh光互连网络,可以满足大量数据流传输,而且时延更低。

1. 基于自研高性能shell的FP1 DPDK实例
华为云FP1 DPDK实例提供业界领先的高性能数据面解决方案:FPGA通过PCIe Gen3X16接口和CPU连接,支持CPU与FPGA间100Gbps吞吐率和微秒级超低时延的通信机制,同时对应用提供标准API接口,因此特别适合基于流的应用领域,可以支持网络,视频及AI的高性能应用场景。

2. 基于赛灵思 SDAccel Shell的FP1 OpenCL实例

作者:谢世诚

10月19日,继在美国、日本成功举办之后的赛灵思(Xilinx)公司首次中国开发者大会(XDF)在北京举行。本次XDF共有三个分会场,包括针对传统赛灵思客户的硬件开发者,以及软件与嵌入式应用开发者的两个分会场,超过500人规模的开发者将会场挤得水泄不通。一个突出的现象是,作为一个传统的FPGA硬件公司, 此次参会的应用软件与嵌入开发者的人数超过了硬件开发者人数。

赛灵思负责软件、IP的高级副总裁Salil Raje认为,这是赛灵思正在经历一个持续数年的转型的表现——从支持C、C++/OpenCL 开始,逐渐从一家面向硬件开发的企业,转化为一个All Programmable (全可编程) 的领先企业。

从做C、C++开发向RTL转型

“高层次综合工具和软件应用工具都更加接近软件开发者,而HLS这个高层次综合工具是转型的核心与驱动器。” Salil Raje表示。

赛灵思在全球的客户拥有5万人左右的客户群体,他们集中在传统的硬件设计和FPGA领域。

之所以要启动向软件和嵌入式应用转型,是因为嵌入式系统的市场规模有10万名SoC与FPGA的工程师。这无疑将成为赛灵思拓展这一客户市场的源泉。

金融交易服务器FPGA加速板卡该如何整?

作者:清风流云

背景:
随着现如今金融机构发展模式的改变,尤其是电子商务行业的高速发展。电子商务这个行业可谓如火如荼,电子商务离开不了在线支付,随着而来的金融业无纸化,网络化趋势也越来越明显。支付包,财付通,微信支付等新型的网络金融解决方案也如雨后春笋般涌出来。而所有的这些交易都需要强大的交互机制来支持,在数据交易过程中不仅要保证交易正确,由于客户体验的问题,还需要满足快速精确交易,那么对于整个金融交易的服务器是如何选择和搭建的呢,搭建这样一个金融类型的服务器需要什么原材料呢?

fb4CGg3@VU SmartNIC 板卡:
如何为金融服务搭建一个专门的网络monster,并且这个monster在交易时满足低延迟,或者说是基于云的应用呢?所有你需要的原材料Silicom Denmar团队的工程师都已经打包到他们开发的SmartNIC fb4CGg3@VU PCIe 板卡中了。这个板卡是基于一个Xilinx Virtex UltraScale 或Virtex UltraScale+ FPGA实现的,主要资源包括:
• 1-to-16-lane PCIe Gen1/Gen2/Gen3

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