作者: 谢宇恒,来源:EDN电子技术设计
AMD推出了其首款面向大规模市场的计算加速卡产品——Alveo V80。这款加速卡集成了Versal FPGA自适应SoC和HBM技术,旨在突破传统架构存储和网络访问的瓶颈……
随着数据量的激增,传统处理架构开始面临存储和网络访问的瓶颈,无论是横向扩展性还是带宽,都渐渐难以满足高性能计算日益迫切的需求。
传统与创新的对撞
一般来说,想要使用传统加速卡,都需要和本地的CPU进行连接,这会限制能够使用的加速卡的数量,而Alveo V80作为一种网络附接加速卡,可以实现低时延处理传入的网络数据,避开CPU至加速器的PCle瓶颈,消除分立式网络接口卡(NIC),实现每服务器的卡数和计算密度最大化。
同时,由于Alveo V80使用了架构更为灵活的自适应计算技术,在计算附近分配内存,从而实现降低延迟和低功耗,并可灵活适应自定义数据类型和数据迁移,而传统架构是固定的缓存层次结构用于数据的读取和写入,在这个过程中不规则的访问模式会引起潜在的低效率。
性能提升了多少?
超高的带宽,它是集成型的高带宽网络核心与加密引擎; 拥有10890个DSP计算逻辑片,提供较之前代产品至高2到3倍的DSP性能; 还有硬化与计算基础设施的连接,即所谓的超级通路,能实现轻松集成。
总的来说,对比于AMD的上一代产品AMD Alveo U55C,不论是存储器带宽(提升至高1.8倍)、逻辑密度(提升至高2倍),还是网络带宽(提升至高4倍)、PCle带宽(提升至高2倍),Alveo V80均迎来了全面的提升。
在实际的场景中应用
![1717659671990380.png 9.png](https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20240606/1717659671990380.png)
通过FPGA架构和AMD压缩IP可扩展存储节点,以及MCIO直接将FPGA架构连接至NVMe,并且整合额外的功能性(例如查询加速),可以实现更快的执行速度和更低的时延。从总拥有成本角度来看,以10Pb的数据存储为例,没有压缩的话,需要55台服务器,1303个SSD驱动器,每年约427千瓦时的功耗,而如果进行压缩,只需要21台服务器,504个SSD驱动器,以及每年约233千瓦时的功耗。根据AMD官方的介绍,使用42张AMD Alveo V80加速卡进行压缩,总拥有成本三年以上至高可以达到56%的降低,而且服务器的数量、服务器成本以及功耗也都有非常显著的降低。
网络安全
![1717659683239095.png 11.png](https://cdn.eetrend.com/files/ueditor/108/upload/image/20240606/1717659683239095.png)
依赖于FPGA Alveo V80加速卡可以实现建模、仿真与回测,用于密集计算的架构与DSP,同时利用低时延算法交易,它可以加速交易策略和期权定价,另外还有752Mb的RAM可用于定价数据、交易记录,而高带宽的HBM不仅能用于大数据集以及历史定价数据,还能用于订单信息。
总结
作为一款具有硬件灵活性,适用于内存密集型工作负载,为大数据集提供支持的产品,AMD Alveo V80在时延、可扩展性、能效,自定义方面的优越表现,还有更大的存储器带宽等等,在高性能计算快速发展的新时代,或许能给用户带来很多新的可能。