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引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型,賽靈思做了什么?

2021/09/06

人工智能的發(fā)展、日益復(fù)雜的工作負(fù)載以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的爆炸式增長,正迫使數(shù)據(jù)中心快速轉(zhuǎn)型。隨著 5G 、人工智能( AI )、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)及自動(dòng)駕駛等新一代信息技術(shù)快速演進(jìn),全球數(shù)據(jù)正呈指數(shù)級(jí)增長并呈海量聚焦態(tài)勢(shì)。


根據(jù)Million Insights的預(yù)測(cè),到2025年,全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到409億美元,并在預(yù)測(cè)期內(nèi)(2019年至2025年)實(shí)現(xiàn)11.0%的復(fù)合年增長率。


“數(shù)據(jù)中心沒有模板,并不存在典型的數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載是不斷持續(xù)的,動(dòng)態(tài)變化,不存在單一的或某種類型的應(yīng)用能夠主導(dǎo)數(shù)據(jù)中心。因此現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心面臨不斷變化的要求和應(yīng)用,必須保持可擴(kuò)展性,同時(shí)還必須保持敏捷性,能夠不斷的運(yùn)行這些變化的應(yīng)用,而無需進(jìn)行硬件的升級(jí)和擴(kuò)展。”賽靈思數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)營銷總監(jiān)Ed Wright這樣說道,表達(dá)了賽靈思對(duì)于數(shù)據(jù)中心的理解。


Ed Wright
賽靈思數(shù)據(jù)中心事業(yè)部市場(chǎng)營銷總監(jiān)


據(jù)悉,賽靈思在很早以前就開始研究這個(gè)問題,并且也推出了解決方案——可組合式數(shù)據(jù)中心。Ed Wright解釋道,賽靈思所謂的可組合式不僅僅是計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的分離,也不僅僅是在基礎(chǔ)設(shè)施層面,其可組合式的數(shù)據(jù)中心指的是可以在器件的層面實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展和可配置。通過這樣的方式,在器件級(jí)層面上實(shí)現(xiàn)可組合式,從而滿足各類應(yīng)用的需求。


近日,為滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心發(fā)展需求,賽靈思宣布推出了一系列全新數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品及解決方案,包括全新 Alveo SmartNIC 系列、smart world (智能世界) AI 視頻分析應(yīng)用、一款能夠?qū)崿F(xiàn)亞微秒級(jí)交易的加速算法交易參考設(shè)計(jì),以及Xilinx App Store (應(yīng)用商店)。


業(yè)界首款硬件可組合式SmartNIC


賽靈思是上世紀(jì)80年代中期首家實(shí)現(xiàn)FPGA商業(yè)化的公司。現(xiàn)如今,賽靈思已經(jīng)是FPGA領(lǐng)域的霸主。2018年初,賽靈思宣布啟動(dòng)三大公司戰(zhàn)略,即數(shù)據(jù)中心優(yōu)先、加速核心市場(chǎng)發(fā)展及驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)計(jì)算。其目的就是要支持所有的開發(fā)者都能受益于賽靈思靈活應(yīng)變的自適應(yīng)平臺(tái),加速創(chuàng)新進(jìn)程。在數(shù)據(jù)中心優(yōu)先戰(zhàn)略的驚人發(fā)展,讓各種各樣的軟件和系統(tǒng)開發(fā)者更多地加入了自適應(yīng)計(jì)算的世界,成為推動(dòng)公司加速由器件向平臺(tái)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略。


2018年XDF 上,賽靈思推出功能強(qiáng)大的 Alveo 加速器卡產(chǎn)品系列,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心優(yōu)先戰(zhàn)略的先行落地。Alveo 旨在大幅提升云端和本地?cái)?shù)據(jù)中心中業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器性能,推動(dòng)自適應(yīng)器件的普及應(yīng)用。該產(chǎn)品系列目前已擴(kuò)展至Alveo U50 、 U200、 U250 、 U280 等多款產(chǎn)品,并已在美國、歐洲和中國市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。


2019年 4 月,賽靈思宣布收購 Solarflare 通信公司,將領(lǐng)先的 FPGA、MPSoC 和 ACAP 解決方案與 Solarflare 的超低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)接口卡( NIC )技術(shù)以及 應(yīng)用加速軟件相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)全新的融合 SmartNIC 解決方案。


早期,賽靈思的SmartNIC產(chǎn)品主要應(yīng)對(duì)的是超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)提供商。這些超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心有很多的要求,尤其是對(duì)于線速性能的數(shù)據(jù)包處理這方面,他們對(duì)于性能的要求一直是最高的。


這些用戶的要求主要體現(xiàn)在三大領(lǐng)域:網(wǎng)絡(luò)、安全和存儲(chǔ)。加速網(wǎng)絡(luò)、安全和存儲(chǔ)卸載功能, 都是他們希望SmartNIC可以實(shí)現(xiàn)的。




但需求在不斷變化,為了跟上這些不斷變化的需求,包括在功能和性能上的要求,賽靈思推出了Alveo SN1000 SmartNIC,這是業(yè)界首款硬件可組合式SmartNIC。


SN1000 SmartNIC 系列基于賽靈思 16nm UltraScale+ 架構(gòu),采用低時(shí)延的賽靈思 XCU26 FPGA 和 16 核 Arm處理器。SN1000 SmartNIC 為 10/25/100Gb/s 連接提供了雙 QSFP 端口,其具備領(lǐng)先的小封裝性能和 PCIe Gen 4 互聯(lián)功能。SN1000 采用全高半長外形規(guī)格和 75 瓦功率封裝。


在應(yīng)用方面,首先他能夠?yàn)樗械男遁d提供軟件定義的硬件加速,另外他還是業(yè)界首款可組合式SmartNIC,能夠滿足不同應(yīng)用的需求,而且能夠以線速性能提供特定應(yīng)用數(shù)據(jù)路徑,可以用P4、C、C++編程語言實(shí)現(xiàn)快速靈活應(yīng)變的硬件加速。



最后, SN1000所擁有的控制面和數(shù)據(jù)面分離的異構(gòu)架構(gòu),是行業(yè)積極擁抱的異構(gòu)計(jì)算。他可以在數(shù)據(jù)面實(shí)現(xiàn)管理和加速,同時(shí)也可以在控制面通過ARM的CPU來進(jìn)行加速,可以實(shí)現(xiàn)非常高效和便捷的安全分離和遷移。


利用 Vitis Networking 平臺(tái)和 P4、C 和 C++ 等業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的高級(jí)編程語言,軟件開發(fā)者可以打造在 SmartNIC 上的硬件里運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)功能、協(xié)議以及應(yīng)用。Vitis Networking 使組織機(jī)構(gòu)可以快速、輕松地組合新網(wǎng)絡(luò)功能與調(diào)整現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)功能,無需更換硬件即可處理新協(xié)議和新應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)面向未來投資。


據(jù)悉,SN1000 SmartNIC 能為多種類型的聯(lián)網(wǎng)、安全和存儲(chǔ)卸載提供軟件定義的硬件加速功能,例如開放虛擬交換機(jī)( Open vSwitch )和虛擬化加速( Virtio.net )。安全卸載包括 IPsec、kTLS 和 SSL/TLS,而加速存儲(chǔ)應(yīng)用則包括 Virtio.blk、NVMe over TCP、Ceph 以及壓縮和加密業(yè)務(wù)。


微秒必爭(zhēng)的算法交易


除此以外,為了幫助交易者能夠使用非常復(fù)雜的策略,而且不需要進(jìn)行硬件開發(fā),就可以達(dá)到不到一微秒的一個(gè)低時(shí)延要求。賽靈思推出了一種基于賽靈思 Alveo加速卡的解決方案。


Ed Wright解釋道,當(dāng)今的算法交易其實(shí)主要是兩大路徑,一個(gè)是硬件算法交易,還有一個(gè)是軟件算法交易,這兩者之間能力和性能都有很大的差異,如果想要將軟件的算法交易轉(zhuǎn)換成硬件的算法交易門檻是非常高的。而如果做硬件算法交易,就需要找到硬件開發(fā)商專門在IT系統(tǒng)上做設(shè)計(jì)和架構(gòu),然后才能提供解決方案。但是通過這樣的方式,成本非常高,而且交付周期非常長。


如今市場(chǎng)上,CPU已經(jīng)到達(dá)了一個(gè)天花板,其速度已經(jīng)不能再快了,其時(shí)延也不可能低于一毫秒。賽靈思推出的加速算法交易( AAT )參考設(shè)計(jì),在其Vitis軟件平臺(tái)上,開發(fā)者可以通過模塊化的方式來構(gòu)建并且部署基于FPGA的Alveo卡,他能夠支持庫的混搭,從而支持非常廣泛的算法交易的用例,在這個(gè)層面上再部署算法交易的框架和IP。


通過這樣的方式,交易者可以在賽靈思加速算法交易框架中,使用各種各樣的庫進(jìn)行組合,并且支持C和C++語言進(jìn)行編程,支持非常廣泛的各種各樣的全球的軟件開發(fā)商,并且還可以進(jìn)行非常方便的集成,把內(nèi)部和第三方的應(yīng)用進(jìn)行集成,同時(shí)使得時(shí)延降低到微秒級(jí)以下,比如說300到400毫秒,而且其使用起來也非常方便,編程也非常方便,可以大幅縮短上市時(shí)間,比如說可以從幾年縮短到幾周。這款算法交易填補(bǔ)了算法交易中CPU 或者定制硬件開發(fā)之間的一個(gè)市場(chǎng)空白,而且還能做到兩全其美。


賽靈思的更多


為了針對(duì)最復(fù)雜且對(duì)時(shí)延敏感的 AI 視頻推斷應(yīng)用進(jìn)行加速,賽靈思還推出了一款具有合作伙伴解決方案生態(tài)系統(tǒng)的 AI 視頻分析平臺(tái)。由視頻機(jī)器學(xué)習(xí)流服務(wù)器支持的賽靈思 smart world 平臺(tái),可以提供整體應(yīng)用加速,還能在單個(gè) Alveo 加速器卡上以確定性的低于 100 毫秒的流水線時(shí)延支持多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。其結(jié)果就是以業(yè)界最低的總擁有成本 ( TCO )支持嚴(yán)苛的 AI 視頻分析應(yīng)用。


賽靈思智能世界視頻分析解決方案雙管齊下同時(shí)解決了企業(yè)和開發(fā)者的痛點(diǎn)。一方面是面向開發(fā)者的開發(fā),其解決方案進(jìn)行了優(yōu)化,已經(jīng)去掉了硬件開發(fā)的部分,用戶不需要做任何FPGA的開發(fā),只需要做應(yīng)用的開發(fā)就可以。


另外一方面是面向客戶關(guān)注的方案部署。賽靈思聯(lián)合生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供了隨時(shí)可部署的視頻分析解決方案。這些解決方案能夠支持智慧城市、智能醫(yī)療、智能零售等等重要領(lǐng)域的部署。


賽靈思擁有非常低的總體成本,還有確定性的性能,能夠支持非常廣泛的部署,并且隨著其生態(tài)系統(tǒng)不斷的擴(kuò)展獲得更加廣泛的部署。


賽靈思還推出了一個(gè)包含諸多可立即部署的加速應(yīng)用的應(yīng)用商店(- Xilinx App Store),涵蓋應(yīng)用范圍從 smart world AI 視頻分析到反洗錢和實(shí)時(shí)視頻轉(zhuǎn)碼。賽靈思生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴開發(fā)的容器化預(yù)構(gòu)建應(yīng)用提供了一種簡便方法,使得評(píng)估、購買和部署加速應(yīng)用僅需幾分鐘即可完成。


這個(gè)新的應(yīng)用商店不僅僅能夠方便客戶以一種全新的方式非常方便的去消費(fèi)應(yīng)用。同時(shí)還能夠給合作伙伴一種新的方式,把他們的應(yīng)用推給相關(guān)的客戶,比如他們能夠更加方便的管理有關(guān)的許可證,更加方便的通過數(shù)字、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一些管理的計(jì)劃來獲取相關(guān)的一些數(shù)據(jù),并且能夠更好的給客戶來推送他們的應(yīng)用。


說在最后


最后, 賽靈思數(shù)據(jù)中心事業(yè)部網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)產(chǎn)品管理總監(jiān)Kartik Srinivasa總結(jié)道,賽靈思產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)或者說差異化所在,主要是從產(chǎn)品的架構(gòu),或者是產(chǎn)品組合的內(nèi)核來說,賽靈思是可組合式的自適應(yīng)計(jì)算加速平臺(tái)。

Kartik Srinivasan
賽靈思數(shù)據(jù)中心事業(yè)部網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)產(chǎn)品管理總監(jiān)


賽靈思在器件的層面上可以組合,并且可編程,自適應(yīng),這也是其產(chǎn)品系列,包括SmartNIC和人工智能產(chǎn)品,以及金融加速產(chǎn)品的共性。

關(guān)于數(shù)據(jù)中心市場(chǎng),賽靈思不僅僅是有直接提供的器件、工具,還有非常好的垂直整合的解決方案,這些是賽靈思自己或者賽靈思和合作伙伴一起推出的,能夠大幅縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間。

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