異構計算是未來趨勢，看加速云玩轉FPGA

在人工智能時代，深度學習和機器學習成為企業進行業務創新的重要基礎。而這些有賴于計算力、算法的支撐，于是我們看到異構計算風起云涌。作為專注于異構計算加速平臺解決方案的提供商，近日，加速云在“加速新科技，驅動智未來” 科技峰會暨新產品發布會上正式發布了四大創新產品及三大解決方案，其中包括兩個系統硬件加速產品、兩個IP庫、三大解決方案。

杭州加速云信息技術有限公司（簡稱：加速云）創始人兼CEO鄔剛表示，加速云創新的異構計算加速平臺解決方案，具有高性能、高效率、低延時特性以及可編程性和遠程可重構能力，可以滿足數據和模型規模不斷擴大的需求，助力深度學習模型高效運轉。

軟硬結合 加速云布局異構加速計算 鄔剛說，加速云是一個純粹的技術推導出來的公司，緊跟技術走向，與客戶深入溝通。加速云本次推出的四大產品為：兩個系列硬件加速產品（SC-OPS，SC-VPX）、兩個IP庫 （FDNN，FBLAS）、三大解決方案（深度學習解決方案、高性能計算及數字信號處理解決方案、邊緣計算解決方案）。

其中，SC-OPS是加速云推出的全球首張Intel Stratix 10 FPGA加速卡，采用Intel最新14nm工藝的Stratix10 GX2800 FPGA器件，可以廣泛應用于數據中心、云計算、機器視覺、深度學習、高性能計算、仿真、金融等領域。

SC-VPX是全球計算密度最高的VPX刀片加速平臺，采用Intel Stratix 10 GX2800器件，兼容GX1650，構造業界先進、靈活、高效的信號處理和深度學習架構，主要定位高校研究所等單位的雷達，通信，深度學習相關領域的產品原型快速搭建和算法開發與應用。

深度學習加速庫FDNN是國內首個支持通用卷積神經網絡的FPGA加速庫，基于RTL級代碼，可以提供很高的性能和靈活配置特性。而高性能計算加速庫FBLAS是業界更高性能的RTL級數學加速庫。

對于IP庫，鄔剛表示，不管是深度學習還是高性能計算，關鍵是把數學公式變成硬件，也就是通過硬件對數學公式進行加速，IP庫可以加速客戶的應用開發?！坝布禽d體，IP才是核心。光有一個硬件，FPGA就像一張白紙，有了IP，你把它畫成清明上河圖。單純做IP不容易，加速云通過將IP庫與硬件綁定實現最大化的加速計算。加速云的團隊不光具備很強的算法能力，還有很強的工程化能力，快速量產產品?！?/p>

除了產品和IP庫，加速云還推出了三大解決方案，幫助企業構建異構加速計算平臺。

深度學習加速解決方案————加速云推出一整套基于FPGA的深度學習加速方案，包括SC-OPM/SC-OPF/SC-OPS加速卡及FDNN加速庫，滿足客戶對深度學習高性能、靈活性加速要求。為了方便客戶使用高層語言開發，加速云提供基于FPGA完整的OpenCL異構開發環境，快速實現用戶自定義的深度學習加速方案。同時加速云也提供快速深度神經網絡定制加速服務。

數字信號處理解決方案————針對雷達、通信等數字信號處理系統的要求，結合Intel最新14nm工藝的 Stratix10 FPGA系列，加速云提供了一套完整的硬件和軟件相結合的解決方案，實現了高性能矩陣運算（矩陣乘、轉置、求逆、QR分解）和超高速FFT（傅立葉變換）。為了方便客戶使用高層語言開發，加速云提供基于FPGA完整的OpenCL異構開發環境，快速實現用戶自定義的信號處理加速方案。

邊緣計算解決方案————加速云智能工控解決方案采用高性能Intel Arria10 GX660器件, 具有模塊化設計，強實時特性和高性能的算法IP加速、完整的OpenCL異構開發環境，可以實現新一代高性能邊緣計算網關，應用于各種工業環境。

關于異構計算，加速云有話說 說起異構計算，我們首先想到的就是GPU。其實，除了GPU，FPGA成為近年半導體產業的熱點。FPGA作為一種高性能、低功耗的可編程芯片，可以根據客戶定制來做針對性的算法設計。所以在處理海量數據(行情603138,診股)的時候，FPGA 相比于CPU和GPU，優勢在于：FPGA計算效率更高，FPGA更接近IO。

FPGA不采用指令和軟件，是軟硬件合一的器件。對FPGA進行編程要使用硬件描述語言，硬件描述語言描述的邏輯可以直接被編譯為晶體管電路的組合。當然除了GPU和FPGA，ASIC也是目前計算芯片的一種選擇。ASIC是一種專用芯片，與傳統的通用芯片有一定的差異，是為了某種特定的需求而專門定制的芯片。

對于這三種不同類型的芯片，鄔剛表示，他們各有自身的特點，不能簡單說誰比誰強。在人工智能領域，GPU適合訓練，而FPGA適合在線推理。它們有各自的優勢，任何的芯片都有自己的特定應用場景，不能包打天下，只能找到準確的適合它的場景。

目前很多云計算提供商推出了FaaS（FPGA as a Service），平臺廠商與FPGA硬件廠商合作，在云端提供統一硬件平臺與中間件。對于這種服務，鄔剛是持保留意見的。他說，首先FPGA開發人員數量有限，其次FPGA開發需要物理接觸硬件進行調試。這就注定FaaS的發展并不平坦。加速云也有自己的異構計算云平臺SC-HCCP，但是這是一種私有云解決方案。

“異構計算是計算架構的未來趨勢，而FPGA是實現異構計算的完美選擇。加速云希望能夠通過我們的技術，幫助更多的企業實現深度學習，在大數據時代贏得先機?！编w剛最后說。

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