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)新一代計算技術(shù)”的第二代分布式計算技術(shù)峰會(huì )。恒揚科技攜手來(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)等機構的領(lǐng)導、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算聯(lián)盟，以推動(dòng)新一代計算技術(shù)和應用的發(fā)展。同時(shí)，構建于SuperVessel云平臺上的CAPI FPGA應用加速商城（CAPI FPGA APP Store）也正式上線(xiàn)啟動(dòng)。在峰會(huì )現場(chǎng)，來(lái)自多家企業(yè)和機構的嘉賓介紹演示了采用基于OpenPOWER CAPI和FPGA技術(shù)開(kāi)發(fā)的針對擦除碼加速、圖像處理等應用加速方案。
第二代分布式計算時(shí)代到來(lái) 順應大數據時(shí)代發(fā)展需求
隨著(zhù)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據時(shí)代的到來(lái)，數據量呈爆炸式增長(cháng)，新的工作負載不斷涌現，企業(yè)在數據處理方面面臨巨大的挑戰，迫使其不得不尋求更加先進(jìn)、高效的數據處理能力和基礎架構。
隨著(zhù)支撐單位硬件計算能力提升的摩爾定律越來(lái)越接近極限，數據中心的空間和電力供應也已經(jīng)無(wú)法跟上服務(wù)器數量的瘋狂增長(cháng)。分布式計算在軟件和硬件架構上迎來(lái)了新的變化：新一代應用迫切需要通用處理器計算和特定目的的協(xié)處理器計算（加速器，如FPGA）混合異構工作。不同類(lèi)型的應用負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)能夠相應減少服務(wù)器的數量，降低功耗和服務(wù)器占用空間。
恒揚科技創(chuàng )始人兼總經(jīng)理 李浩
第二代分布式計算基于POWER架構的實(shí)現是通過(guò)CAPI技術(shù)，讓FPGA與POWER CPU直連，為CPU分擔特定類(lèi)型的運算負載，進(jìn)行應用加速。CAPI技術(shù)為POWER CPU接入FPGA提供了方便，進(jìn)行應用級加速從而達到異構計算。FPGA技術(shù)的應用可以幫助大數據的關(guān)鍵應用性能得到數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，在數據挖掘領(lǐng)域，第二代分布式計算可以加速至少10倍以上。在癌癥治療應用方案中，對模擬數據的計算加速更加驚人，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。
第二代分布式計算聯(lián)盟成立為IDH和ISV打通創(chuàng )新平臺
據賽靈思公司測算，國內從事FPGA技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員大約為5萬(wàn)人，而根據IBM的數據來(lái)源，國內Java軟件研發(fā)成員有400-500萬(wàn)人，整個(gè)軟件行業(yè)人數更多。這兩大陣營(yíng)中都有著(zhù)成熟的行業(yè)聯(lián)盟，在FPGA行業(yè)，有FPGA獨立開(kāi)發(fā)商（IDH，Independent Design House）聯(lián)盟，致力于加速方案的開(kāi)發(fā)及應用推廣。同時(shí)，在軟件行業(yè)，更是有相當規模的行業(yè)ISV（獨立軟件開(kāi)發(fā)商）攜手為促進(jìn)提升產(chǎn)品和方案的性能，以便應對在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、云計算、大數據分析時(shí)代迅速增長(cháng)的數據以及計算需求而努力。但兩者之間的交集并不多見(jiàn)，FPGA技術(shù)人員并不清楚行業(yè)用戶(hù)的應用需求，而ISV對于底層FPGA的計算能力又知之甚少。
李浩與賽靈思全球CEO熱烈討論NSA-120加速卡的應用前景
而通過(guò)CAPI技術(shù)所帶來(lái)的第二代分布式計算，CPU和加速器能夠協(xié)同工作，從而達到突破性的性能提升，與此同時(shí)，也將橫亙在IDH和ISV之間鴻溝一舉填平。為更好地利用CAPI技術(shù)，也為提升計算性能，IBM公司、賽靈思公司、恒揚科技、無(wú)錫中太、新浪網(wǎng)等成立了第二代分布式計算聯(lián)盟。該聯(lián)盟旨在推進(jìn)行業(yè)ISV和FPGA與FPGA獨立開(kāi)發(fā)商之間的協(xié)作創(chuàng )新，以共同將中國的IT產(chǎn)業(yè)推進(jìn)到第二代分布式計算時(shí)代。同時(shí)，與聯(lián)盟成立一起還推出了CAPI FPGA應用加速商城。該商城建立于IBM中國研究院打造的SuperVessel云平臺上。SuperVessel云平臺將為CAPI FPGA應用加速方案提供高隔離性、高穩定安全的云端開(kāi)發(fā)和測試環(huán)境，幫助ISV更充分利用OpenPOWER先進(jìn)的硬件架構，更方便快捷地進(jìn)行FPGA應用加速方案的設計、編程和構建。
恒揚科技NSA-120加速卡引領(lǐng)CAPI+FPGA加速新時(shí)代
在發(fā)布會(huì )現場(chǎng)，作為第二代分布式計算聯(lián)盟成員，恒揚科技同時(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，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)器特別的結構、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加速應用提供了可能。
恒揚科技創(chuàng )始人兼總經(jīng)理李浩表示，“恒揚科技作為國內領(lǐng)先的FPGA硬件加速卡和應用開(kāi)發(fā)商，其PCIe標準規格的NSA系列硬件FPGA加速卡，在不改變服務(wù)器硬件配置、無(wú)需額外機架空間、無(wú)需額外結構支持、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，達到硬件松耦合。而且只需要十幾瓦到六十瓦的功耗即可達到現有X86服務(wù)器三倍到上百倍應用性能的提升，這只有基于FPGA芯片的應用加速卡才能做得到。更為重要的是，恒揚科技結合CAPI接口開(kāi)發(fā)了NPL加速卡平臺層套件開(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應用加速器開(kāi)發(fā)商只需要關(guān)注實(shí)現核心算法模塊即可。恒揚科技愿意和眾多應用加速開(kāi)發(fā)商共同努力，構建大數據、云計算、虛擬化、SDN、機器學(xué)習等領(lǐng)域的各種應用，通過(guò) FPGA APP STORE應用加速商城，能夠為ISV和行業(yè)客戶(hù)提供性能優(yōu)異的應用加速器解決方案，推動(dòng)第二代分布式計算的發(fā)展。”
恒揚科技大數據產(chǎn)品經(jīng)理張軍的現場(chǎng)講演
在發(fā)布會(huì )下午的技術(shù)研討中，恒揚科技大數據產(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大數據分析Erasure Code加速為例，其強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，其異構計算能力比軟件實(shí)現提升2.5~3倍的整機性能，同時(shí)減少50%的數據存儲空間，數據可靠性提升3個(gè)數量級。功耗方面，1塊FPGA加速卡功耗僅僅約為15Watt~75Watt，其優(yōu)勢顯而易見(jiàn)。在線(xiàn)可編程是FPGA的第三個(gè)突出優(yōu)勢，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)現大規模在線(xiàn)實(shí)施部署。”
作為在FPGA領(lǐng)域有著(zhù)十余年開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的恒揚科技，無(wú)疑公司對于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加速卡的獨具優(yōu)勢與特點(diǎn)。基于CAPI+FPGA架構的NSA-120加速卡，提前完成了大量的硬件和信號完整性測試，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)提供了獨具特色的NPL基礎平臺開(kāi)發(fā)包，其內含了豐富的統計模塊和監控模塊，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品運行的可靠性。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)注于加速算法設計即可，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)可升級能力的NSA-120可支持不同AFU算法模塊在線(xiàn)更換，FPGA配置文件可通過(guò)在線(xiàn)從CPU升級到外掛FLASH中，現場(chǎng)無(wú)須重新啟動(dòng)服務(wù)器，在不影響客戶(hù)業(yè)務(wù)運行的情況下完成現場(chǎng)升級。
