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任務多元化促成非典型資料中心興起 FPGA角色更吃重
新電子黃繼寬
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在數據應用大行其道的今天,資料中心的運算任務不僅更繁重,型態也變得更加多元。為了滿足五花八門的運算需求,資料中心正處於解構再重構的過程中,FPGA在資料中心應用中所扮演的角色,亦隨著此一趨勢,變得更為多樣化。

賽靈思(Xilinx)資料中心市場行銷總監Ed Wright表示,典型的資料中心已經不存在了,現代化的資料中心必須保持可擴展性,同時還必須保持敏捷性,以便在硬體升級、規模擴展最小化的前提下,滿足不斷變化的運算工作需求。賽靈思在很早以前就開始研究這個問題,並且也推出了對應的解決方案,也就是可組合式的資料中心。

賽靈思所提出的可組合式概念,不僅是運算、網路和儲存的分離,也不只是在基礎設施層面。我們的可組合式的資料中心指的是可以在器件的層面實現可擴展和可配置。通過這樣的方式,在元件層級實現可組合式的資料中心概念,從而滿足各類應用的需求。

事實上,針對特定運算任務打造客製化設計的資料中心,已經存在一段時日。例如在金融產業,對專門用來執行高頻交易(HFT)的資料中心而言,速度就是一切。但基於軟體的高頻交易算法已經遇上速度的天花板,很難把交易速度壓低到1毫秒以下,因此金融業者若要追求更快的速度,領先競爭對手一步,只剩下基於硬體的高頻交易這條路。

然而,對金融業者而言,這是一個非常高風險的選擇。金融業者必須找到具有對應知識的硬體合作夥伴,耗費大量資金跟時間,才能開發出基於客製化硬體的高頻交易方案。因此,基於硬體的高頻交易,有著極高的進入門檻。

賽靈思近日發表的加速演算法交易方案,就是為了解決這個問題而誕生的。此方案在硬體上使用賽靈思的Alveo加速卡,搭配免授權費且模組化的賽靈思Vitis軟體函式庫,讓開發者可以輕鬆支援各種常見的交易演算法,從而在這個基礎上,再部署對應的高頻交易框架跟IP,或是與其他第三方的應用整合。

這是一個開箱即用的硬體高頻交易解決方案,而且其交易延遲可以很輕鬆地壓低到300~400微秒之間,成功解決了硬體高頻交易的成本問題。在賽靈思推出這一加速演算法交易之前,我們可以看到一方是使用CPU來驅動演算法交易,雖然部署非常快速和簡單,但是在市場上卻缺乏競爭力;另一方是使用客製化的硬體,雖然速度很快,競爭力也很強,但是卻非常昂貴,而且開發時間耗時非常長,所以賽靈思這樣一個加速演算法交易就處在中間能夠填補這樣的一個空白,既能夠縮短上市時間,而且還能夠很有競爭力。

高頻交易只是客製化資料中心的開端,隨著數據處理、分析技術的應用場景日益多樣化,未來的資料中心,必然會針對不同的運算任務需求,進行更深度的客製化設計。舉例來說,影像分析跟AI結合,已經衍生出許多種不同的應用,有些跟人身安全有關的應用,不僅使用極為複雜的模型,同時對延遲也有著極嚴格的要求。這類應用必然要使用更客製化運算架構來處理。

針對這類複雜、低延遲的影像分析應用,賽靈思也已推出Smart World影像分析解決方案VMSS。在硬體上,VMSS一樣是基於Alveo加速卡,但對應的IP、軟體則大不相同。這也是賽靈思為何可以讓客戶以更合理的成本擁有客製化資料中心的原因。藉由共通的硬體平台,搭配專門為不同應用或使用情境設計的軟體方案跟IP,就可以讓原本缺乏彈性的硬體,適應各種不同的需求。

Wright總結說,未來賽靈思還會繼續朝這個方向邁進。最近賽靈思就發表了自己的App Store,讓用戶能更方便地使用我們所開發出來的應用,同時還能為我們的合作夥伴搭建一條全新的應用銷售通路。我們預計,賽靈思應用商店將會成為客戶評估並且部署加速解決方案和應用的首選方式。

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