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异构计算,你准备好了么?

异构计算,你准备好了么?

摩尔定律失灵了,已是不争的事实。单纯的提升一种芯片性能变的代价越来越高,与此同时,异构计算成为提高计算力的主流方向。


什么是异构计算?
异构计算的前景怎么样?
OpenPOWER系统上FPGA异构计算的先进技术又有哪些?


为此,小编恶补了一下异构计算的相关知识,并总结出如下几个基本知识点,给大家分享。如有不足,欢迎大家留言补充~


● 异构计算(Heterogeneous Computing)是指使用一种以上处理器的系统。


● CPU属于通用计算,受制于摩尔定律,随着应用类型的多样化,导致CPU在处理某些计算类型方面出现“力不从心”的情况。引入特定的单元让计算系统变成混合结构,成为了必然。


● 时下主流的异构计算平台是“CPU+GPU”以及“CPU+FPGA” 架构。


● 在处理海量数据的时候,FPGA 相比于CPU 和GPU,优势在于:FPGA计算效率更高,FPGA更接近IO。


● 异构计算的关键在于,打破CPU和外部设备间数据传输的瓶颈。


● CAPI是允许外部设备(I/O)和处理器CPU共享内存的接口技术。


● 借助CAPI接口,FPGA可以像CPU一样直接访问内存,并且和主机通信的延时更短。


● 2016年10月,IBM、AMD、DELL EMC、谷歌、惠普企业集团(HPE)、迈络思(Mellanox)、美光(Micron)、英伟达(NVIDIA)和赛灵思( Xilinx) 联合成立 OpenCAPI技术联盟,推出OpenCAPI开放规范。


● OpenCAPI首先在POWER9发布,搭载POWER9和OpenPOWER9服务器,具有非常快的数据传输速率,高达25Gbps,远超现有PCIe规范的最高16Gbps速率。


● POWER9嵌入OpenCAPI和PCIe 4.0,可提供高于x86近10倍的I/O带宽以及共享内存一致性。


● CAPI/OpenCAPI 是在OpenPOWER系统里特有的技术,为FPGA异构计算设计提供了更优越的运行环境。


事实上,OpenCAPI技术联盟发布的 OpenCAPI(开放一致性加速处理接口)规范为高级内存、加速器、网络和存储提供了一个开放式的高速通道,使他们的功能在服务器内部实现更紧密地集成。


今年三月在美国举办的2018 OpenPOWER峰会上,Nallatech、Mellanox、Alpha-Data、赛灵思(Xilinx)、Amphenol、Cavium、Rambus等公司纷纷宣布采用全新的OpenCAPI 设备,以拥有比x86更高的内存带宽。


由此可见,OpenCAPI技术搭载OpenPOWER系统,具有广阔的发展空间,并将为异构计算发挥越来越重要的作用。
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