在超能云（SuperVessel）免费使用加速器虚拟化服务：5分钟学会主要步骤（第一章）

==> 第二章：构建自己的加速器

三年磨一剑，全球第一个加速器虚拟化服务在超能云（SuperVessel）（http://www.ptopenlab.com）上线了！该服务基于IBM中国研究院全球领先的加速器虚拟化技术，在OpenStack上面进行实现。目前已经支持Xilinx和Altera这两家最大的FPGA厂商的硬件。

这次是开放云中第一次提供异构计算及加速的云服务。该异构计算包括FPGA和GPU两种选择。通过异构计算及加速器服务，使得用户在云平台上，也能够实现FPGA和GPU的相关开发，大大降低了进行异构计算、加速器开发的门槛；也大大降低了云端应用使用加速器进行应用性能提升的难度。这是云计算的又一次重要突破！

本教程将通过简单的实例， 为读者一步一步演示如何在SuperVessel超能云上开发部署第一个FPGA加速器，如何开发第一个基于加速器的高速应用，使得开发人员能够迅速使用此云服务

1. 本例配置信息说明

• FPGA型号：

SuperVessel中支持Xilinx公司和Altera公司的FPGA。在本例子中，我们将以Altera  5SGXMA7H2F35C2为例。

• 支持的加速器接口：

• CAPI -- Coherent Accelerator Processor Interface, CAPI总线是IBM POWER8处理器所采用的独有的总线，可以让外部设备直接访问CPU内存空间，从而大大提高外部设备的运行效率（http://www-304.ibm.com/webapp/set2/sas/f/capi/home.html）。目前SuperVessel支持基于Docker容器的FPGA CAPI加速器

• PCI Express -- PCIE接口与外部硬件加速器相连接。目前SuperVessel支持基于PCIE的KVM虚拟化，并支持Redhat Linux和Ubuntu两种操作系统。

• 推荐使用的浏览器：
  

推荐使用Firefox浏览器。

2. 提交加速器实现，并部署到超能云

• 进入超能云主页（http://www.ptopenlab.com） ， 注册/登录超能云服务。

• 登录成功后，选择进入“FPGA创客空间“。

• 创客空间主页如下图所示
  

主页显示了目前加速服务所支持的项目列表。在主页右上角， 需要用户点击登录， 才可享受加速服务。所用账户与登录超能云时的账户一致。

• 登录创客空间。

  

• 创建新的加速任务

  点击“Upload Accelerator”按钮，创建新的加速器。输入内容如图所示。其中，"default.zip"是在“Download”中可以下载到的一个加速器例子。第一次使用者，建议下载这个例子来进行练习。
  

• 点击按钮“Submit”，提交加速器服务申请。加速器即可在“My Accelerator List”中显示出来。

  
  

• 点击”My Accelerator List“ 中的“Acc_Tutorial”任务， 可以看到任务完成情况。绿色表示该模块成功完成。若是四个模块全部绿色， 表示加速任务已部署到云上。
  

3. 在超能云上编写应用，使用加速器

在这个步骤中，想象你就是应用的开发者，要在SuperVessel上申请虚拟机开发应用，并希望调用加速器。

• 在超能云上申请虚拟机

  
  

• 登录进入云计算服务主页（使用的依然是SuperVessel的帐号和密码）

• 点击“Instances”按钮，可以看到用户当前的虚拟计算资源列表
  

  
  

参考下图选择虚拟机配置项。目前，KVM虚拟机只能支持PCIe接口的加速器,和POWER处理器的Big Endian.但该设置对绝大多数应用开发是可以满足的。

• 点击“Create”进行虚拟计算环境的自动化创建，大概一分钟时间，整个环境就会创建完成，如下图所示。

  
  

• 点击”Web Console“， 进入控制窗口。

• 用户登录， 用户名和密码已发至用户注册邮箱。由于一些命令要用到”root“权限，需要利用”su”命令， 输入”root”密码， 获得“root”权限。“root” 密码已发至用户注册邮箱。
  

• 查看资源使用状态和任务完成状态。

• 进入”driver“目录， 执行”./load”命令

• 输入“fpga-lsacc”命令， 查看资源使用情况

• 进入“opuser/test“目录

• 利用”micro-test”命令， 查看任务完成情况。使用格式为“./micro-test 项目名“。