2018年09月27日 | 英特尔推出Stratix 10加速卡及配套解决方案

日前，英特尔宣布推出采用 Stratix 10 SX FPGA（英特尔超强大的 FPGA）的全新英特尔可编程加速卡 (PAC)。这也是继Arria 10 PAC之后英特尔推出的第二款可编程加速卡产品，该加速卡给予了开发者更强大的性能和功能，以便让FPGA可以更快更方便的更方便开发者加速FPGA开发周期。

据悉，HPE将成为首家将采用 Stratix 10 SX FPGA 的英特尔 PAC，和面向英特尔至强可扩展处理器及FPGA的英特尔加速栈，整合至其服务器产品的 OEM。

HPE 副总裁兼HPC与AI事业部总经理 Bill Mannel 在新闻声明中表示：“我们看到基于 FPGA 的加速器市场增长迅速，越来越多的开发人员（无论专业知识如何）都可采用全新的英特尔 FPGA 解决方案工具，实现工作负载加速。我们计划在我们的产品中使用英特尔 Stratix 10 PAC 和加速栈，以帮助客户轻松管理复杂及新涌现的工作负载。”

本次的发布除了PAC，还有一系列软件、工作负载合作伙伴IP和API等配套方案，全部产品包括：

英特尔通过验证的采用英特尔 Stratix 10 SX FPGA 的英特尔可编程加速卡 (PAC)。

英特尔以及合作伙伴 的AFU都可以 连接的量产级别 FPGA 接口管理器 (FIM)。
面向英特尔至强 CPU及FPGA 的加速栈，包括一套常用的 API 和开源驱动程序，它们能够与行业领先操作系统、虚拟化及协调软件无缝配合。该加速栈支持英特尔可编程加速卡(PAC)产品家族。

支持本地，网络连接的工作负载；初始合作伙伴包括 Adaptive Microware 和 Megh Computing，更多合作伙伴正在加入进来。

通过加速负载商店，提供的工作负载帮助客户简化评估过程。

HPE和英特尔的合作

HPE和英特尔在FPGA上一直就有着密切合作，此前，HPE ProLiant DL360和DL380服务器平台就采用了Intel Arria 10GX FPGA。HPE服务器与英特尔FPGA的结合提供了灵活的工业级计算解决方案，可针对特定工作负载进行调整。

“FPGA最终是由客户或设计人员实际配置，因此它是“现场可编程的”。FPGA提供高I/O带宽以及细粒度、灵活和自定义并行处理，允许对多种不同类型的工作负载进行编程，包括大数据分析、金融服务和深度学习。”Mannel说道：“如果GPU像锤子，那么FPGA就像Doctor Who的声波螺丝刀，这是一种可以用来解决许多不同类型问题的自适应工具。”

Doctor Who的声波螺丝刀

Mannel表示，FPGA的传统困难之一是所需编程的专业性。在许多情况下，这使得数据科学家和应用程序开发人员无法访问FPGA技术。英特尔为带有FPGA的英特尔至强CPU开发了加速堆栈，为应用程序和加速器功能开发人员提供了通用的开发人员界面，并包括驱动程序，应用程序编程接口（API）和FPGA接口管理器。结合加速库和开发工具，英特尔的Acceleration Stack使开发人员能够专注于其解决方案的独特增值。

英特尔还提供可编程加速引擎（OPAE）开源技术，这是一个软件编程层，可在英特尔FPGA平台上提供一致的API。它旨在实现最小的软件开销和延迟，同时为特定于硬件的FPGA资源细节提供抽象。OPAE是具有集成和分立FPGA器件的英特尔至强处理器的默认软件堆栈。

软件只是加速英特尔FPGA平台开发的一个方向，通过PAC的发布，在硬件方面，更加速了整个工程的实施时间。也使得目前无法使用整合FPGA的至强用户快速使用上FPGA。

Stratix 10 SX FPGA可编程加速卡

英特尔可编程解决方案事业部产品市场总监Sabrina Gomez介绍了关于该款加速卡的详细信息。

Gomez表示，该加速卡主要应用在内嵌处理和内存密集型应用，比如流分析和视频转码等，此外包括人工智能、基因组学等应用中，都可以使用该PAC。

相比Arria 10，Stratix 10拥有更强劲的性能，因此可以处理更为复杂的应用加速。

PAC硬件具体指标

两款PAC的对比，除了芯片内部，板载上的硬件无论是网络、总线、内存等都有所升级

构建FPGA加速解决方案

加速卡只是一个硬件载体从而简化硬件设计，更重要的是英特尔围绕FPGA加速，提供了一整套解决方案。Gomez表示，采用英特尔FPGA可具有三大优势，包括更快创收、简化设计以及更完善的生态系统支持。

在FPGA领域，英特尔将合作伙伴分为四类，分别是服务器OEM、负载加速、开源软件以及FPGA云加速服务。

其中负载加速拥有众多第三方合作伙伴，用户可以直接采用预先设计的加速器功能，即可无缝集成到通用库、软件框架或自定义软件应用程序中。这其中就包括了编解码IP、流媒体分析、金融交付、数据分析、存储等多领域。



Gomez表示，目前英特尔提供了工作负载店面，用户可以直接和合作伙伴接触，又或者完全通过英特尔，省去了和众多合作伙伴之间的评估沟通过程。



Gomez以数据中心为例，介绍了英特尔在FPGA上的全面生态部署。在2018年8月28日VMWorld大会上，英特尔展示了FPGA机架级部署方案，提供了完整的虚拟化套件，以配合VMware的vSphere服务器虚拟化平台。

为什么FPGA适合不断变化的工作负载

随着市场对大数据和人工智能 (AI) 需求的增长，FPGA 的可再编程技术可以满足数据中心应用的处理要求，适应其不断变化的工作负载。借助可再配置的逻辑、内存和数字信号处理模块，FPGA 可通过适当编程来执行任何类型的功能，同时实现高吞吐量和实时性能，因而适用于许多关键的企业和云应用。

Mannel也表示：“推理需要低延迟性能，效率和灵活性。FPGA提供高度并行的架构和高带宽内存，以提供实时推理所需的低延迟性能。FPGA可有效地在硬件中实现软件算法以优化性能，同时还提供能效以最小化部署功率要求。”

金融业也是FPGA的一大需求。

Levyx通过其Financial Risk Analytics Acceleration解决方案提供了英特尔FPGA如何提高生产力的另一个例子。通过优化底层存储的性能，Levyx可帮助将计算密集型功能直接卸载到FPGA上，以便在以前耗时且资源密集型的大规模操作（如金融机构的股票/期权金融算法回溯测试）中加快处理速度。回测是一种高度并行，数据和计算密集型的模拟工作负载，具有大型多TB数据集。回溯测试用于测试数千种交易模型，以找到历史上有利可图的交易模型，以确定最佳交易实践，从而最大限度地提高当前和未来的盈利能力。

为了在竞争中保持领先地位，模型必须不断发展并快速评估算法交易成功与否。这些模型的功效可对资本市场公司的交易收入产生重大影响，包括货币中心银行，大型对冲基金和交易所。Levyx有效地允许关键的回测功能比竞争解决方案快851％。利用这些低延迟，计算密集型工作负载和海量数据集，英特尔FPGA的性能，灵活性和可编程性极大加速生产力和Levyx客户的收入。