FPGA云服务器如何推动人工智能落地发展?

(3)通知通道

FPGA通过PCIE向CPU发送中断请求,CPU收到中断请求后保存当前工作现场,然后转入中断处理程序执行,必要时会关闭中断执行中断处理程序。CPU执行完中断处理程序后,会重新打开中断,然后重载到之前的工作现场继续执行。

目前FPGA行业面临的问题

在行业内,微软在数据中心使用FPGA架构,Amazon也推出了FPGA的计算实例,那么是不是说明整个行业对FPGA的使用比较广泛呢?实际上,FPGA是个硬件芯片,它本身不能直接使用,也缺乏类似操作系统这样的系统软件支持。长期以来,FPGA行业在数据计算加速方向可以分为以下几个参与方:

1.芯片原厂:Xilinx和Altera(已被Intel收购)提供FPGA的芯片,直供或者给代理商分销。

2.IP提供商:提供各种功能的IP,比如访问DDR内存的IP,支持PCIE设备的IP,图片编解码的IP。一些共同的通用IP由芯片原厂提供。

3.集成商:集成商提供硬件和软件的支持。由于直接用户缺乏硬件设计和制造能力,往往希望集成商提供成熟完善的硬件,并完成IP的集成,提供驱动和使用方式,方便最终用户的使用。

4.用户:最终使用者。在数据中心领域,用户一般目的是希望使用FPGA对计算进行加速。

在FPGA行业,芯片原厂并不提供直接使用的硬件板卡,这个工作由集成商完成。由于硬件板卡使用量小和分担设计、生产成本,硬件板卡价格往往高于芯片价格,甚至达到十倍之多。

IP提供商因为担心产权泄露,通常不会迅速提供可用的可执行文件(网表文件)给用户,而是需要签署一系列的协议和法律文件,甚至有的IP提供商根本不提供给用户测试的机会。这样就造成最终用户很难得到可用的硬件板卡,更难以及时获得使用最新工艺芯片的硬件板卡,造成用户无法快速对不同IP进行验证,从而挑选适合自身业务的IP。另外,FPGA的开发使用硬件描述语言,缺乏软件领域非常广泛使用的框架概念,导致开发周期漫长。一般来说,FPGA开发周期是软件开发的三倍左右。

综上所述的这些问题,决定了云对FPGA行业的颠覆和革命。

腾讯云FPGA平台具体能解决哪些问题

腾讯云FPGA平台解决的是FPGA整个行业的一些问题。FPGA用户比较少,属于一个相对封闭的圈子,FPGA开发门槛高、开源的优质IP比较缺乏、芯片价格昂贵等问题一直为大家所诟玻

针对开发者,腾讯云FPGA平台提供了FPGA的底层硬件支撑平台,类似操作系统的部分功能,简化了开发者对底层通用设备的访问,比如DDR和PCIE这些通用设备,可以使开发者更聚焦到业务功能的开发。

FPGA行业内的IP提供者和使用者缺乏一个公开的交易平台和信用保证机制,IP交易环节冗长,价格不透明,很难达成交易,获取IP后还需要搭建硬件平台来验证IP性能,这些都严重影响产品上市进程,经常耗时几个月之久。腾讯云提供了FPGAIP商店,IP开发者和IP提供商可以通过FPGAIP商店为其他客户无偿或有偿地提供FPGAIP和对应的测试程序。这些IP都是基于腾讯云FPGA的标准硬件来开发定制的,IP的验证和测试可以很方便地在云平台上完成,一个IP的交易可以由几个月缩短到一天之内,提高交易效率,也使得IP交易变得更加透明。

针对一些希望使用低延时的高质量计算服务的小型公司而言,可以使用FPGA云计算加速服务,不用耗费大量人力进行高性能计算方面的开发,很简单地就可以把高性能的云计算服务集成到自己的网络平台,达到提升用户体验的目的。比如:低延时的图片格式转换、基于深度学习的图片分类等服务,类似的服务后续还会进一步丰富。

对于学校的FPGA教学而言,以前学校需要为每个学生购买一个开发板卡,有了腾讯云平台之后可以节省学校购买开发板的成本,现在只需要给每个学生申请一个FPGA云平台的账户即可,学生登录上去直接可以根据demo进行学习开发即可。腾讯云平台同时会为用户提供便于学习的操作指导和实验课程方案,用户学习的东西更接近企业的实际应用场景,可以很好地跟将来的工作需要对接起来。