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谁将主导第二代分布式计算时代的话语权

作者: 李丽   责任编辑:李丽 2015-09-17 14:59:09
来源:电脑商情网关键字:FPGA,第二代分布式计算,OpenPOWER,CAPI技术

在FPGA硬件加速卡和应用开发耕耘多年的恒扬科技,现在终于可以扬眉吐气了。“做FPGA多年,我一直在问为什么这么好的产品会没有市场,甚至一度怀疑坚持做FPGA是不是真的没有前途。”深圳市恒扬科技股份有限公司总经理李浩在采访时如此说到。

但从去年突然峰回路转,不仅客户需求和数量都猛增,而且国内几大巨头互联网公司都向恒扬抛出了橄榄枝。这让李浩顿感欣慰,十几年的韬光养晖总算迎来了出头之日。

同样,对于首创了现场可编程逻辑阵列(FPGA)这一创新性的技术,并且在硅片领域拥有了众多个第一的赛灵思来说更是机遇空前。2011年赛灵思的市场份额是53%,2015年已经上升到56%。虽然只上升了三个百分点,但是中端市场却从1%上升到了54%,这才是真正的亮点所在。并且在20纳米市场,赛灵思占据了70%的市场份额。

尤其是当英特尔将其最大的竞争对手Altera收入囊中之后,赛灵思显然想在FPGA领域独霸一方。

而这一切都源自于大数据、云计算落地而倒逼的第二代分布式计算时代的到来。

第二代分布式计算联盟启动仪式

FPGA是时候唱主角了

在互联网时代的早期,Web应用被分散运行于服务器上,并通过大量增加小型和低成本的通用服务器系统来进行扩展。第一代分布式计算技术保证了在扩展系统时无须重写代码,极大方便了应用的扩展。然而,随着移动互联网、物联网、云计算和大数据时代的到来,数据量呈爆炸式增长,新的工作负载不断涌现,企业在数据处理方面面临巨大的挑战,迫使其不得不寻求更加先进、高效的数据处理能力和基础架构。

也因此,分布式计算在软件和硬件架构上迎来了新的变化:新一代应用迫切需要通用处理器计算和特定目的的协处理器计算(加速器,如FPGA)混合异构工作。不同类型的应用负载可以被加载在两种甚至多种类型的处理器件上,以获得超过十倍甚至百倍的性能增速,同时能够相应减少服务器的数量,降低功耗和服务器占用空间。

而利用OpenPOWER处理器先进的CAPI技术,FPGA能实现与处理器的高效连接,从而充分利用FPGA可编程硬件强大的硬件加速能力,实现软硬结合的异构计算,大幅提高对数据应用的处理性能。更重要的是,通过FPGA可编程硬件,能够打破软硬件技术之间的界限,实现软硬结合的异构计算,也就是被称为第二代分布式计算的加速,从而能够大幅度提升产品的整体性能。

如果把CPU+GPU定义为第一代分布式计算(或异构计算)的话,那么CUP+FPGA就是第二代分布式计算。也就是说,CPU负责通计算类负载,FPGA负责大量重复性运算类负载,可以同时使一台服务器的处理能力以10倍甚至100倍数量级提升。

OpenPOWER牵线搭桥

在FPGA行业,有着成熟的FPGA独立开发商(IDH,Independent Design House)的联盟,致力于加速方案的开发。同时,在软件行业,有相当规模的行业ISV(独立软件开发商)正在寻找能够大幅度提升性能的产品和方案,以便应对在物联网、移动互联、云计算、大数据分析时代迅速增长的数据以及计算需求。

而如何将这两个群体“连接”起来,OpenPOWER基金会就成为了牵线搭桥的“红娘”。正是在这样一个背景之下,9月16日,OpenPOWER基金会宣布成立第二代分布式计算联盟,以推动新一代计算技术和应用的发展。同时,CAPI FPGA应用加速商城(CAPI FPGA APP Store)也正式上线启动。该商城建立于IBM中国研究院打造的SuperVessel云平台上,该平台可以为本地ISV提供具备高隔离性、高稳定性的云端开发和测试环境。

CAPI FPGA应用加速商城为ISV和行业用户搭建了便捷高效的沟通桥梁。ISV通过该商城不但能够分享其最新应用加速器研发成果,更好地拓展客户资源,并保证得到良好的知识产权保护。同时,行业用户也能更方便地获得大量的成熟加速器应用方案,进行快速评估,降低方案采用的时间和成本,从而最终加快推动先进计算技术在行业的普及应用。

IBM公司、赛灵思公司、深圳恒扬科技、联科集团(中国)、无锡中太、新浪网等也成为了第二代分布式计算联盟的成员。

看看这个联盟的成员结构,IBM和无锡中太的关系,熟悉服务器市场的都应该了解无锡中太推出了首款国产Power服务器RedPOWER。赛灵思之于恒扬科技,正如IBM之于无锡中太。

再看下去,你会发现这几个联盟的成员不仅仅有关联还个个都有自己的杀手锏。

首先来看IBM,因为其贡献CAPI技术,并且完全开放,它能够帮助ISV减少在FPGA领域的研发工作量,可以说对于第二代分布式计算时代的到来起着积极的推动作用。

再看无锡中太服务器公司,在此前OpenPOWER推动的硬件加速ISV计划中,无锡中太是起到了主导作用的。据实际测试,RedPOWER服务器无论是性能还是综合成本都表现优异,并以比X86更高的性价比,使得其能为本地ISV提供更为领先的硬件能力。

无锡中太工作人员演示将FPGA板卡插入卡槽

无锡中太董事长王雪松在采访中也表示说,第二代分布式计算技术将是软硬件结合的创新,凭借POWER架构处理器强大的性能和CAPI先进的技术能力,结合FPGA硬件级加速和低功耗特性,必将为用户带来性能优异的应用加速方案。

接下来再看赛灵思,当今行业发展面临三大挑战:响应动态市场变幻的灵活的服务、大数据对于巨大计算性能的需求,大数据对于高能效的需求——提升每瓦性能比。赛灵思FPGA独特的功能是能够解决上述三大挑战的唯一选择。第二代分布式计算平台的OpenPower和CAPI技术加Xilinx的FPGA将带给云计算和大数据时代带来更大创新能力。

Xilinx工作人员展示FPGA芯片技术

最后再来看深圳恒扬科技,其PCIe标准规格的NSA系列硬件FPGA加速卡,在不改变POWER服务器硬件配置、无需额外机架空间、无需额外结构支持、无需额外电源提供、无需额外被动散热的情况下即可简单安装使用,达到硬件松耦合。而且只需要十几瓦到六十瓦的功耗即可达到现有X86服务器三倍到上百倍应用性能的提升,这只有基于FPGA芯片的应用加速卡才能做得到。更为重要的是,恒扬科技结合CAPI接口开发了NPL加速卡平台层套件开发包,大幅度降低技术门槛和研发工作量,简单易用,让众多FPGA应用加速器开发商只需要关注实现核心算法模块即可。恒扬科技愿意和众多应用加速开发商共同努力,构建大数据、云计算、虚拟化、SDN、机器学习等领域的各种应用,通过FPGA APP STORE应用加速商城,能够为ISV和行业客户提供性能优异的应用加速器解决方案,推动第二代分布式计算的发展。”

结语

相信有不少的人会跟笔者一样心存疑虑,仅仅只是OpenPOWER联盟的一个成员,IBM这么积极推动这个第二代分布式计算联盟,到底图什么?按照几个联盟成员的实际测试,1台服务器+1个FPGA加速卡,将可替代2-30台服务器。CPU+FPGA难道不正是在革服务器的命吗?

在这次第二代分布式架构技术峰会上,每个演讲嘉宾都表达了一个共同的观点,那就是摩尔定律是否还能再继续演进下去。我们都知道如果按照摩尔定律每18个月-24个月就要翻倍,如今的制程已经越来越接近半导体的物理极限,很难以再缩小下去。这将意味着,当硬件的计算能力跟不上发展的时候,一定要找到突破口。而IBM找到的那个突破口,就是打破软硬件之间的界限,实现软硬结合的异构计算。

正如IBM大中华区科技合作部业务发展总监张思民所说,当物联网上所有的设备都是接入口的时候,我们可能卖不了服务器了,也没有机房了,如果我们不寻求突破,我们就彻底会被革了命。

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