2015年9月16日，OpenPOWER基金會(huì)在京召開(kāi)主題為“開(kāi)放力量·引領(lǐng)新一代計(jì)算技術(shù)”的第二代分布式計(jì)算技術(shù)峰會(huì)。恒揚(yáng)科技攜手來(lái)自IBM公司、賽靈思公司、無(wú)錫中太服務(wù)器有限公司、新浪網(wǎng)、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家，以及ISV、FPGA技術(shù)人員和行業(yè)用戶(hù)200余人共同出席了峰會(huì)。
峰會(huì)期間，OpenPOWER基金會(huì)宣布成立第二代分布式計(jì)算聯(lián)盟，以推動(dòng)新一代計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展。同時(shí)，構(gòu)建于SuperVessel云平臺(tái)上的CAPI FPGA應(yīng)用加速商城（CAPI FPGA APP Store）也正式上線(xiàn)啟動(dòng)。在峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，來(lái)自多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)的嘉賓介紹演示了采用基于OpenPOWER CAPI和FPGA技術(shù)開(kāi)發(fā)的針對(duì)擦除碼加速、圖像處理等應(yīng)用加速方案。
第二代分布式計(jì)算時(shí)代到來(lái) 順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代發(fā)展需求
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)，新的工作負(fù)載不斷涌現(xiàn)，企業(yè)在數(shù)據(jù)處理方面面臨巨大的挑戰(zhàn)，迫使其不得不尋求更加先進(jìn)、高效的數(shù)據(jù)處理能力和基礎(chǔ)架構(gòu)。
隨著支撐單位硬件計(jì)算能力提升的摩爾定律越來(lái)越接近極限，數(shù)據(jù)中心的空間和電力供應(yīng)也已經(jīng)無(wú)法跟上服務(wù)器數(shù)量的瘋狂增長(zhǎng)。分布式計(jì)算在軟件和硬件架構(gòu)上迎來(lái)了新的變化：新一代應(yīng)用迫切需要通用處理器計(jì)算和特定目的的協(xié)處理器計(jì)算（加速器，如FPGA）混合異構(gòu)工作。不同類(lèi)型的應(yīng)用負(fù)載可以被加載在兩種甚至多種類(lèi)型的處理器件上，以獲得超過(guò)十倍甚至百倍的性能增速，同時(shí)能夠相應(yīng)減少服務(wù)器的數(shù)量，降低功耗和服務(wù)器占用空間。
恒揚(yáng)科技創(chuàng)始人兼總經(jīng)理 李浩
第二代分布式計(jì)算基于POWER架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)CAPI技術(shù)，讓FPGA與POWER CPU直連，為CPU分擔(dān)特定類(lèi)型的運(yùn)算負(fù)載，進(jìn)行應(yīng)用加速。CAPI技術(shù)為POWER CPU接入FPGA提供了方便，進(jìn)行應(yīng)用級(jí)加速?gòu)亩_(dá)到異構(gòu)計(jì)算。FPGA技術(shù)的應(yīng)用可以幫助大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵應(yīng)用性能得到數(shù)倍到上百倍的性能提升，而功耗相比CPU和GPU有大幅度下降，僅有十瓦或者幾十瓦。比如，在數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，第二代分布式計(jì)算可以加速至少10倍以上。在癌癥治療應(yīng)用方案中，對(duì)模擬數(shù)據(jù)的計(jì)算加速更加驚人，采用CAPI POWER8+4 FPGA模式可以使FullMonte光子模擬的每個(gè)node吞吐量提升64倍以上。
第二代分布式計(jì)算聯(lián)盟成立為IDH和ISV打通創(chuàng)新平臺(tái)
據(jù)賽靈思公司測(cè)算，國(guó)內(nèi)從事FPGA技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員大約為5萬(wàn)人，而根據(jù)IBM的數(shù)據(jù)來(lái)源，國(guó)內(nèi)Java軟件研發(fā)成員有400-500萬(wàn)人，整個(gè)軟件行業(yè)人數(shù)更多。這兩大陣營(yíng)中都有著成熟的行業(yè)聯(lián)盟，在FPGA行業(yè)，有FPGA獨(dú)立開(kāi)發(fā)商（IDH，Independent Design House）聯(lián)盟，致力于加速方案的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用推廣。同時(shí)，在軟件行業(yè)，更是有相當(dāng)規(guī)模的行業(yè)ISV（獨(dú)立軟件開(kāi)發(fā)商）攜手為促進(jìn)提升產(chǎn)品和方案的性能，以便應(yīng)對(duì)在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析時(shí)代迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)以及計(jì)算需求而努力。但兩者之間的交集并不多見(jiàn)，F(xiàn)PGA技術(shù)人員并不清楚行業(yè)用戶(hù)的應(yīng)用需求，而ISV對(duì)于底層FPGA的計(jì)算能力又知之甚少。
李浩與賽靈思全球CEO熱烈討論NSA-120加速卡的應(yīng)用前景
而通過(guò)CAPI技術(shù)所帶來(lái)的第二代分布式計(jì)算，CPU和加速器能夠協(xié)同工作，從而達(dá)到突破性的性能提升，與此同時(shí)，也將橫亙?cè)贗DH和ISV之間鴻溝一舉填平。為更好地利用CAPI技術(shù)，也為提升計(jì)算性能，IBM公司、賽靈思公司、恒揚(yáng)科技、無(wú)錫中太、新浪網(wǎng)等成立了第二代分布式計(jì)算聯(lián)盟。該聯(lián)盟旨在推進(jìn)行業(yè)ISV和FPGA與FPGA獨(dú)立開(kāi)發(fā)商之間的協(xié)作創(chuàng)新，以共同將中國(guó)的IT產(chǎn)業(yè)推進(jìn)到第二代分布式計(jì)算時(shí)代。同時(shí)，與聯(lián)盟成立一起還推出了CAPI FPGA應(yīng)用加速商城。該商城建立于IBM中國(guó)研究院打造的SuperVessel云平臺(tái)上。SuperVessel云平臺(tái)將為CAPI FPGA應(yīng)用加速方案提供高隔離性、高穩(wěn)定安全的云端開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境，幫助ISV更充分利用OpenPOWER先進(jìn)的硬件架構(gòu)，更方便快捷地進(jìn)行FPGA應(yīng)用加速方案的設(shè)計(jì)、編程和構(gòu)建。
恒揚(yáng)科技NSA-120加速卡引領(lǐng)CAPI+FPGA加速新時(shí)代
在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，作為第二代分布式計(jì)算聯(lián)盟成員，恒揚(yáng)科技同時(shí)發(fā)布了全球首款CAPI+FPGA加速卡NSA-120，該產(chǎn)品基于XILINXKintex UltraScale FPGA芯片，支持IBM CAPI架構(gòu)，具備高性能、低功耗、低成本、可編程的特性。使用NSA-120加速卡，用戶(hù)只需要在現(xiàn)有服務(wù)器環(huán)境下簡(jiǎn)單安裝即可，無(wú)需服務(wù)器特別的結(jié)構(gòu)、電源和散熱支持。另外，NSA-120加速卡還支持XILINX OpenCL軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境SDAccel，為軟件工程師開(kāi)發(fā)FPGA加速應(yīng)用提供了可能。
恒揚(yáng)科技創(chuàng)始人兼總經(jīng)理李浩表示，“恒揚(yáng)科技作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的FPGA硬件加速卡和應(yīng)用開(kāi)發(fā)商，其PCIe標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的NSA系列硬件FPGA加速卡，在不改變服務(wù)器硬件配置、無(wú)需額外機(jī)架空間、無(wú)需額外結(jié)構(gòu)支持、無(wú)需額外電源提供、無(wú)需額外被動(dòng)散熱的情況下即可簡(jiǎn)單安裝使用，達(dá)到硬件松耦合。而且只需要十幾瓦到六十瓦的功耗即可達(dá)到現(xiàn)有X86服務(wù)器三倍到上百倍應(yīng)用性能的提升，這只有基于FPGA芯片的應(yīng)用加速卡才能做得到。更為重要的是，恒揚(yáng)科技結(jié)合CAPI接口開(kāi)發(fā)了NPL加速卡平臺(tái)層套件開(kāi)發(fā)包，大幅度降低技術(shù)門(mén)檻和研發(fā)工作量，簡(jiǎn)單易用，讓眾多FPGA應(yīng)用加速器開(kāi)發(fā)商只需要關(guān)注實(shí)現(xiàn)核心算法模塊即可。恒揚(yáng)科技愿意和眾多應(yīng)用加速開(kāi)發(fā)商共同努力，構(gòu)建大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬化、SDN、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的各種應(yīng)用，通過(guò) FPGA APP STORE應(yīng)用加速商城，能夠?yàn)镮SV和行業(yè)客戶(hù)提供性能優(yōu)異的應(yīng)用加速器解決方案，推動(dòng)第二代分布式計(jì)算的發(fā)展。”
恒揚(yáng)科技大數(shù)據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理張軍的現(xiàn)場(chǎng)講演
在發(fā)布會(huì)下午的技術(shù)研討中，恒揚(yáng)科技大數(shù)據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理張軍先從高性能、低功耗、可編程三個(gè)方面闡述了FPGA的特性。張軍表示，“FPGA具有高性能、低功耗、可編程三大特性。以Hadoop大數(shù)據(jù)分析Erasure Code加速為例，其強(qiáng)大的性能能夠全面釋放CPU處理能力，等效于10~20個(gè)CPU核處理能力，其異構(gòu)計(jì)算能力比軟件實(shí)現(xiàn)提升2.5~3倍的整機(jī)性能，同時(shí)減少50%的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，數(shù)據(jù)可靠性提升3個(gè)數(shù)量級(jí)。功耗方面，1塊FPGA加速卡功耗僅僅約為15Watt~75Watt，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。在線(xiàn)可編程是FPGA的第三個(gè)突出優(yōu)勢(shì)，由于FPGA天然具備快速迭代開(kāi)發(fā)能力，這種天生的優(yōu)良基因讓用戶(hù)可以輕松實(shí)現(xiàn)大規(guī)模在線(xiàn)實(shí)施部署。”
作為在FPGA領(lǐng)域有著十余年開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的恒揚(yáng)科技，無(wú)疑公司對(duì)于FPGA的技術(shù)沉淀與功底是不容小覷的。作為技術(shù)專(zhuān)家，張軍和與會(huì)者分享了NSA-120加速卡的獨(dú)具優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。基于CAPI+FPGA架構(gòu)的NSA-120加速卡，提前完成了大量的硬件和信號(hào)完整性測(cè)試，完成了產(chǎn)品化的大量工作，確保了產(chǎn)品硬件的可靠性。此外，NSA-120還為用戶(hù)提供了獨(dú)具特色的NPL基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)包，其內(nèi)含了豐富的統(tǒng)計(jì)模塊和監(jiān)控模塊，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品運(yùn)行的可靠性。具備高可靠性的同時(shí)，NSA-120還提供了極高的易用性。IDH開(kāi)發(fā)人員無(wú)需了解底層硬件，只專(zhuān)注于加速算法設(shè)計(jì)即可，極大地提高了開(kāi)發(fā)效率并降低了使用難度。為確保使用安全，NSA-120板載兩顆加密芯片，一顆為恒揚(yáng)NPL進(jìn)行加密，另一顆為IDH的AFU進(jìn)行加密，以確保IP的安全可靠。最后，張軍指出，具備在線(xiàn)可升級(jí)能力的NSA-120可支持不同AFU算法模塊在線(xiàn)更換，F(xiàn)PGA配置文件可通過(guò)在線(xiàn)從CPU升級(jí)到外掛FLASH中，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)須重新啟動(dòng)服務(wù)器，在不影響客戶(hù)業(yè)務(wù)運(yùn)行的情況下完成現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)。
