¿Será 2015 el año de la FPGA? - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

¿Será 2015 el año de la FPGA?

Hola y mil gracias por leerme. Soy Simón Sánchez y en el día de hoy hablaremos sobre ¿Será 2015 el año de la FPGA?

Cuando se trata de HPC, el mercado de aceleradores está dominado en gran medida por las GPU, que son conocidas por su rendimiento de punto flotante con dígitos IDC que apuntan a superar a la competencia de Xeon Phi. Las FPGA, aunque siguen siendo un competidor en tercer lugar, podrían tener un año bastante notable en términos de alcance en mercados más amplios, así como en el campo de las «tres P» con un precio, rendimiento y programabilidad cada vez más atractivos.

Con la llegada de «big data» en HPC, entornos de hiperescala y comerciales en general, los FPGA han encontrado un hogar cómodo en una amplia gama de aplicaciones que pueden definirse ampliamente como «basadas en investigación», en otras palabras. de la búsqueda web real (como en el caso de la adopción de Microsoft FPGA para alimentar Bing) para buscar y descubrir aplicaciones en bioinformática, seguridad, reconocimiento de imágenes y más. La semana pasada en Hot Chips, el gigante asiático de la web Baidu reveló cómo están utilizando las matrices de puertas programables en campo de Xilinx para mejorar varias de sus capacidades de reconocimiento de patrones e imágenes con gran éxito y, por supuesto, todavía tienen un colocado en uno de los mercados que siempre ha sido un punto débil en los servicios financieros.

Es importante señalar que en este punto, no siempre hay una pregunta clara cuando se trata de GPU y FPGA en una serie de áreas de aplicación en esta amplia clasificación de «investigación». Hay áreas en lo que se puede denominar en términos generales como «aprendizaje profundo» que pueden beneficiarse de ambas opciones de aceleración y sin mencionar la nueva ola de aplicaciones impulsadas por DSP que están surgiendo. Aunque las GPU tienen una ventaja notable en mercados expandidos con herramientas de programación avanzadas en CUDA y OpenCL, los esfuerzos en curso con OpenPower, Intel (que recientemente anunció sus propios chips sintonizados FPGA) y ARM en particular podrían prometer un panorama más brillante y más ancho para FPGA. Otros, incluidos Altera y Xilinx y diseños especializados de empresas como Adapteva, también están en la lista de visitas obligadas para grandes cosas en 2015.

Si bien gran parte de la adopción más reciente de FPGA se ha centrado en el trabajo comercial y de hiperescala, todavía hay puntos calientes en HPC que deberían beneficiarse del ecosistema ampliado en torno a los aceleradores. Según Bruce Toal, director ejecutivo de Convey, están experimentando una gran adopción tanto en la hiperescala como en la investigación, particularmente en las ciencias de la vida. Y eso no debería ralentizarse, aunque su estado como proveedor que ofrece sistemas basados ​​en FPGA de alto rendimiento a través de su tecnología FPGA integrada de núcleo híbrido perfeccionada en el tiempo puede cambiar a medida que las nuevas ofertas integradas lleguen a los estantes, particularmente las del socio cercano Intel.

«Nunca ha habido más actividad en torno a las FPGA de la que estamos viendo ahora», dijo Toal. «Hemos visto que la Ley de Moore tiene el impacto esperado en el tamaño y la relación calidad-precio, por lo que los últimos FPGA de 20 y 28 nanómetros realmente ofrecen una relación precio / rendimiento que no ha sido posible hasta ahora, lo que permite integrando dispositivos muy pequeños, una sensación de volumen mucho mayor en la informática, en lugar de solo de forma especializada «.

Si bien el software, las herramientas y la integración de la tecnología de núcleo híbrido actual son independientes por ahora, Toal dijo que durante mucho tiempo reconoció que los FPGA se dirigían hacia una mayor integración, un paso al que no se está resistiendo. Si bien está emocionado de ver el crecimiento en capacidades y opciones para FPGAs, plantea preguntas sobre cómo es el modelo de negocio para una empresa como Convey, que vende FPGAs integrados que no ofrecen la misma integración estrecha que Intel e IBM. Sin embargo, Toal dijo que confía en que su experiencia y capacidad para adaptarse al mercado cambiante continuará poniéndolos en ventaja.

Con ese fin, Convey se ha unido a las filas de la Fundación OpenPower para agregar su aceleración híbrida a la combinación de energía. «Nuestro portafolio actual de soluciones aceleradas, junto con la arquitectura POWER de IBM y la Interfaz de Procesador Acelerador Coherente (CAPI), brinda a los clientes de centros de datos la capacidad de implementar soluciones rentables y de alto rendimiento», dijo.

CAPI es esa pieza clave de IP dedicada en el Power8 que aprovecha la consistencia del dispositivo en sí de una manera muy simple y limpia, lo que significa que puede interactuar con la memoria principal del procesador en un entorno de baja latencia en lugar de hacer saltos sin conexión. . Si bien no han enviado ningún sistema que ofrezca estas nuevas características, Toal dijo que reconocen el alto valor de dejar de hacerlo a través de PCIe con consistencia de caché en capas. También señaló que cuando IBM logre cumplir su promesa de seguir impulsando el ancho de banda de la memoria de Power8, el rendimiento se llevará a un nivel completamente nuevo para los usuarios en hiperescala, bioinformática y más.

«X86 ha sido dominante en HPC, pero la arquitectura Power siempre ha sido reconocida como una arquitectura capaz para HPC y otras áreas», señaló Toal. La iniciativa OpenPower está ganando terreno con un acceso significativo de Google y empresas como Tyan que construyen placas base para satisfacer la demanda, particularmente en el mercado de hiperescala. En cuanto a sus raíces HPC, Toal dijo que habrá mucho interés en el futuro, especialmente a medida que los usuarios comiencen a darse cuenta de la capacidad de programación y las características que se encuentran en los enfoques integrados y de coprocesador de los FPGA.

Cuando llegue ese día, las decisiones reales sobre qué soluciones basadas en FPGA usar se reducirán a una simple relación calidad-precio, sin mencionar los resultados finales. Dijo que incluso antes del trabajo de OpenPower CAPI que se realizó, el trabajo de su equipo en una aplicación de tamaño de imagen que implementaron con su socio Dell está logrando una mejora de rendimiento 48 veces mayor utilizando su solución FPGA híbrida. núcleo integrado. Cuando todo esté unido y vinculado con una cadena CAPI, las cajas FPGA del futuro estarán allí para las grandes áreas de aplicación basadas en búsquedas en particular.

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