Ускорители на основе программируемых логических схем (FPGA) занимают нишу между специализированными ASIC и более универсальными чипами вроде GPU. Это направление продолжает активно развиваться. На конференции SC21 компания Xilinx, ведущий разработчик чипов FPGA, представила свой самый мощный ускоритель, Alveo U55C стоимостью $4395.
Если специализированный кремний экономичен, но предельно негибок, а решения вроде NVIDIA A100 в силу своей универсальности не во всём эффективны, то FPGA обладают высокой степенью гибкости и при этом достаточно экономичны и энергоэффективны, чтобы в ряде задач разработчики ЦОД и суперкомпьютеров, а также провайдеры облачных услуг обратили на них самое пристальное внимание. Серия ускорителей Xilinx Alveo в этих сегментах достаточно популярна, хотя «расплатой» за все достоинства FPGA до недавнего времени была крайне высокая сложность разработки.
На проходящей в настоящее время конференции SC21 компания представила наиболее мощный ускоритель в серии Alveo — Alveo U55C. Это укороченная однослотовая плата полной высоты с предельным TDP 150 Вт, могущая предоставить в распоряжение разработчика более 1,3 млн LUT, свыше 2,6 млн регистров и 9024 DSP, а также 16 Гбайт памяти HBM2 с пропускной способностью 460 Гбайт/с. Для подключения к хост-системе используется интерфейс PCIe x16, могущий работать либо в режиме 3.0, либо в режиме 4.0, но как два интерфейса x8. Сетевая часть представлена двумя портами QSFP28 (100 Гбит/с).
Xilinx Vitis не потребует от разработчиков знания Verilog
Разработка для нового ускорителя базируется на универсальной программной платформе Xilinx Vitis, не требующей глубокого знания низкоуровневых языков описания аппаратного обеспечения. Новинка, главным образом, нацелена на рынок ЦОД и HPC, поэтому есть поддержка, например, RoCE и MPI. Xilinx отмечает, что именно в вычислительных нагрузках новый ускоритель Alveo U55C обеспечивает наивысшее соотношение производительности к цене. Как уже было сказано, к этому добавляется сравнительно невысокий уровень энергопотребления — 115 Вт в типовых условиях.
Alveo U55C на порядок превосходит предшественника в характеристиках памяти
Alveo U55C уже используют радиоастрономы CSIRO, работающие на телескопе Square Kilometer Array, который обслуживают 420 таких ускорителей, справляющихся с потоком данных 15 Тбит/с. Также новинкой заинтересованы автопроизводители — она отлично подходит для симуляции столкновений в Ansys LS-DYNA. А TigerGraph разработчик платформ аналитики, использует Alveo U55C для ускорения выполнения запросов — время получения ответа снизилось с минут (на CPU) до миллисекунд (на FPGA).
Источник:
