赛灵思开发者大会：全球最快的数据中心长啥样？

摘要：性能超越 GPU 4 倍，超 CPU 90 倍，并可针对不同工作负载提供前所未有的灵活应变能力

根据维基百科的定义，数据中心是一整套复杂的设施，不仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统)，还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置”。数据爆炸，人工智能兴起，摩尔定律放缓，大大颠覆了原有市场和业务，早在今年3月，赛灵思总裁及CEO Victor Peng来华时，就曾对外发布赛灵思公司新的战略，即数据中心优先、加速核心市场发展以及驱动灵活应变的计算。

赛灵思总裁及首席执行官Victor Peng先生进一步阐述赛灵思的使命-打造灵活应变、万物智能的世界

近日，赛灵思开发者大会 (XDF) 在北京召开，推出了一系列功能强大的新产品，大有将数据中心优先战略逐步落地的势头，比如ACAP平台、加速器卡Alveo等。不可否认，硅片非常重要， 是一切的基础，但这仅是赛灵思平台的一部分。整个平台是完整的软件堆栈，集成了很多开发工具、库和软件，面向所有开发者。

随着摩尔定律的终结，CPU和GPU已经不能适应未来信息化的趋势。Alveo是一款FPGA加速卡，用来大幅提升云端和本地数据中心中业界标准服务器的性能。利用 Alveo，客户在运行实时机器学习推断以及视频处理、基因组学、数据分析等关键的数据中心应用时，有望以较低时延实现突破性的性能提升。Alveo U200和 Alveo U250由 Xilinx UltraScale+FPGA 提供强劲动力，现已开始接受量产订单。与其他赛灵思技术一样，客户能对硬件进行重配置，从而针对工作负载迁移、新标准和更新的算法进行优化，而且无需支付替代产品衍生的成本。

Alveo加速器卡针对各种类型的应用提供显著的性能优势。就机器学习而言，Alveo U250实时推断吞吐量比高端 CPU高出20 倍，相对于高端 GPU 等固定功能的加速器，能让 2 毫秒以下的低时延应用性能提升 4 倍以上。此外，Alveo 加速器卡相对于 GPU 能将时延减少 3 倍，在运行实时推断应用时提供显著的性能优势，这在某些对实时性要求较高的场景下优势显著，比如自动驾驶。数据库搜索等一些应用可从根本上得到加速，性能比 CPU 高90 倍以上。

Alveo让数据中心架构可以充分利用灵活多边的硬件，在虚拟化中也可用具体某一领域的架构直接对接本地数据中心，这意味着性能会大幅提升，总体成本会大幅下降，这可以看做是赛灵思数据中心优先战略的一大落地，但这远远不够，如果只有FPGA，就需要在不同的场景下用不同的引擎适配不同的环境，用AI系统做推断。我们需要不同的架构解决这一系列问题，解决云计算、存储以及不同应用的计算要求。换句话说，只有搭建一个综合性平台，才能真正实现强大的性能，任何一个单独的计算类型或者架构都无法满足平台化的需求，这也是为什么赛灵思一直强调软件可编程性变得越来越重要。

赛灵思希望有一个全新的产品类别能够帮助更多用户和开发者改善他们的能力。因此，赛灵思构建了一个全新的产品——ACAP，这既不是品牌名称，也不是FPGA。ACAP是可扩展一体化程度非常高的计算平台，是Adaptive Compute Acceleration Platform的缩写，其内含多种不同的计算引擎且可扩展性非常强，具有非常先进灵活的硬件和FPGA，也可进行定制化配置来加速计算。Victor Peng表示，未来计算将从ACAP的出现开始。对此，赛灵思推出了VERSAL，一款基于台积电(TSMC) 7 nm FinFET 工艺技术的产品。Versal ACAP 整合标量处理引擎、自适应硬件引擎和智能引擎以及前沿的存储器和接口技术，能为所有应用提供强大的异构加速功能。

赛灵思产品及技术营销高级总监Kirk Saban带来首款灵活应变ACAP自适应计算加速平台Versal

赛灵思产品与技术市场营销高级总监Kirk Saban在采访中表示，Versal对架构做了完全重新的设计和调整，重点关注软件的可编程性。ACAP Versal搭载了智能引擎，支持互联计算、信号控制、信号处理，并加入了AI引擎，支持高速率和低时延的AI计算，这在以前的的产品是找不到的。

此外，其可扩展性非常强，Versal AI 分为五大系列，每一个AI引擎阵列均不相同，可以满足客户的不同需求。该产品组合包括 Versal 基础系列( Versal Prime)，Versal 旗舰系列 (Versal Premium旗舰)系列和 HBM 系列，能针对要求最严格的应用提供业界领先的性能、连接性、带宽和集成功能。此外，该产品组合还包括 AI 核心系列(AI Core)，AI 边缘系列 ( AI Edge) 和 AI 射频系列(AI RF)，采用突破性的 AI 引擎。AI 引擎是一种新型硬件模块，专为解决各种应用低时延 AI 推断的新需求而设计，同时支持高级 DSP 实现方案，满足无线和雷达等应用要求。它与 Versal 自适应硬件引擎紧密结合，支持整体应用加速，也就是说软硬件都能调节，从而确保最高性能和效率。

Versal 中加入了相当多的创新成分，除了前文已经提到的部分特性，还包括片上网络、为5G通信技术做准备的AI引擎与RF技术的结合。当然，最重要的是， Versal ACAP 的硬件和软件均可由软件开发者、数据科学家和硬件开发者进行编程和优化，这要归功于其符合业界标准设计流程的一系列工具、软件、库、IP、中间件和框架，这也是赛灵思对加速核心市场发展及驱动灵活应变计算所做的努力。

这些新品得到了很多合作伙伴和 OEM 厂商生态系统的支持，OEM 厂商开发和认证的关键应用涵盖 AI/ML、视频转码、数据分析、金融风险建模、安全和基因组学等。14 家生态系统合作伙伴开发完成的应用可立即投入部署。这些生态系统合作伙伴包括以下公司：Algo-Logic Systems Inc、Bigstream、BlackLynx Inc.、CTAccel、Falcon Computing、Maxeler Technologies、Mipsology、NGCodec、Skreens、SumUp Analytics、Titan IC、Vitesse Data、VYUsync 和 Xelera Technologies。此外，顶级 OEM 厂商也在同赛灵思合作，认证采用 Alveo 加速器卡的多个服务器 SKU，包括 Dell EMC、Fujitsu Limited 和 IBM 等，此外还有 OEM 厂商会加入进来。

赛灵思的数据中心副总裁 Manish Muthal 表示， Alveo 加速器卡的推出进一步推进了赛灵思向平台公司的转型，使不断增长的应用合作伙伴生态系统以比以往更快的速度加速创新。赛灵思很高兴客户对 Alveo 加速器的高度兴趣，也很高兴与应用生态系统展开合作，共同向客户推出采用 Alveo 的各种可产品化解决方案。

Dell EMC 服务器和基础设施系统的产品管理和市场营销高级副总裁 Ravi Pendekanti 表示，现代数据中心中基于 FPGA 的加速解决方案越来越受欢迎，这是因为可编程和可重编程的加速器能轻松满足用户需求。Dell与赛灵思合作共同打造业界一流的加速解决方案，将让来自视频内容流、风险管理和金融服务等一系列不同应用领域的客户共同受益。

据悉，Xilinx Alveo U200 和 U250 加速器卡现已推出，起价 8995 美元，已经可以购买。此外，你也可选择先在云端试用 Nimbix。赛灵思目前正通过早期试用计划与多家关键客户合作。Versal Prime 系列和 Versal AI Core 系列将于 2019 年下半年上市。