Las instancias F1 de Amazon EC2 son instancias informáticas con matrices de puerta programables en campo (FPGA) que puede programar para crear aceleraciones de hardware personalizadas para su aplicación. Las instancias F1 son sencillas de programar y vienen con todo lo necesario para desarrollar, simular, depurar y compilar su código de aceleración de hardware, incluida una AMI para desarrolladores de FPGA y un kit de desarrollo de software (HDK). Una vez que el diseño de la FPGA esté completo, puede registrarlo como imagen de FPGA de Amazon (AFI) e implementarlo en su instancia de F1 con tan solo unos clics. Puede volver a utilizar sus AFI todas las veces y en todas las instancias que desee.

Las instancias F1 de Amazon EC2 se ofrecen en dos tamaños distintos de instancia que incluyen hasta ocho FPGA por instancia. Las instancias F1 incluyen el Xilinx UltraScale Plus FPGA de 16 nm. Cada FPGA incluye 64 GiB DDR4 ECC de memoria protegida local, con una conexión PCIe x16 dedicada. Cada FPGA contiene aproximadamente 2,5 millones de elementos lógicos y 6 800 motores de procesamiento de señales digitales (DSP). Como las demás instancias bajo demanda de Amazon EC2, paga por la capacidad informática de F1 por hora, sin compromisos a largo plazo ni pagos anticipados. El uso de la AMI para desarrolladores de FPGA o el HDK no conlleva ningún cargo, y puede programar la FPGA en su instancia F1 todas las veces que desee sin cuotas adicionales.

Instancias F1 de Amazon EC2

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Seminario web de instancias F1 de Amazon EC2

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Implemente aceleraciones de hardware personalizadas con rapidez

Implemente aceleraciones de hardware personalizadas con rapidez

Con las instancias F1 puede implementar FPGA personalizadas en AWS con tan solo unos clics en la consola de administración de AWS. Las instancias de F1 pueden tener una o más AFI asociadas con ellas, lo que aporta la velocidad y flexibilidad para ejecutar múltiples aceleraciones en la misma instancia. Las instancias F1 también proporcionan herramientas de acceso sencillo necesarias para programar, simular, depurar y compilar su código de aceleración de hardware.

Desempeño predecible

Desempeño predecible

Las FPGA están conectadas con sus instancias F1 a través de un tejido PCI Express (PCIe) que permite a las FPGA compartir el mismo espacio de la memoria y comunicarse entre sí hasta a 12 GBps. El tejido PCI Express está aislado de otras redes y las FPGA no se comparten entre instancias, usuarios o cuentas. El diseño garantiza que solo se ejecute su lógica en la FPGA mientras la utiliza, y ayuda a proporcionar un desempeño uniforme.

Cambie la economía de las FPGA

Cambie la economía de las FPGA

Con las instancias de F1, puede implementar aceleración de hardware para sus cargas de trabajo sin tener que comprar sus propias FPGA o hardware especializado para ejecutarlas, lo que reduce significativamente el costo de implementar aceleraciones de hardware en su aplicación. De este modo, puede utilizar FPGA para más cargas de trabajo, como la investigación genómica y la creación de modelos de riesgo financiero.

Use sus algoritmos de FPGA existentes

Use sus algoritmos de FPGA existentes

Puede traer sus algoritmos de aceleración existentes a AWS de forma sencilla y usarlos en sus instancias de F1. Los FPGA en instancias F1 y las herramientas de desarrollo disponibles en el HDK son compatibles con el código de aceleración de hardware y con las herramientas de diseño que aprovechan lenguajes de diseño de hardware comunes como Verilog y VHDL o con lenguajes de capa superior como C y Go.

Aceleraciones de hardware programables

Aceleraciones de hardware programables

Las instancias F1 facilitan la implementación de aceleración de hardware para sus cargas de trabajo con FPGA. Las FPGA son circuitos integrados programables que puede configurar con software. Puede usar FPGA para acelerar sus aplicaciones hasta 30 veces en comparación con los servidores que solo utilizan CPU. Y las FPGA de las instancias F1 son reprogramables, de manera que cuenta con flexibilidad para actualizar y optimizar la aceleración de hardware sin tener que rediseñar ningún hardware.


FPGA dedicadas

Cada instancia de FPGA incluye hasta ocho FPGA dedicadas a la instancia. No se comparten entre instancias, usuarios ni cuentas. Eso garantiza que toda la potencia de la FPGA esté dedicada a la instancia y se mejora la seguridad mediante el aislamiento del usuario y la cuenta.

FPGA dedicadas

Imagen de FPGA de Amazon (AFI) reutilizable y segura

Imagen de FPGA de Amazon (AFI) reutilizable

El diseño que crea para programar su FPGA se llama una imagen de FPGA de Amazon (AFI). AWS proporciona un servicio para registrar, administrar, copiar, consultar y eliminar AFI. Después de crear una AFI, se puede cargar en una instancia F1 en ejecución. Puede cargar varias AFI a la misma instancia F1 o AMI y puede cambiar entre AFI en tiempo de ejecución sin reiniciar. De este modo, puede probar y ejecutar varias aceleraciones de hardware seguidas con rapidez. También puede ofrecer su aceleración FPGA a otros clientes en AWS Marketplace.


Kit para desarrolladores de hardware

AWS proporciona un kit de desarrollo de software (HDK) que le ayuda a desarrollar su aceleración de hardware con rapidez. El HDK incluye muestras de código, scripts de compilación, interfaces de depuración y muchas otras herramientas necesarias para desarrollar el código FPGA para sus instancias F1. Puede usar el HDK en una AMI proporcionada por AWS o en su entorno de desarrollo on-premise.

Acceso nativo en las principales plataformas móviles

Compartir y colaborar

AMI para desarrolladores de la FPGA

La AMI para desarrolladores de FPGA incluye un entorno de desarrollo de herramientas preempaquetado, con scripts y herramientas para simular el diseño de su FPGA, compilar código y crear y registrar su AFI. La AMI para desarrolladores de FPGA incluye herramientas para depurar y compilar su código. Puede implementar la AMI para desarrolladores de FPGA en una instancia de Amazon EC2 y aprovisionar con rapidez los recursos necesarios para escribir y probar el diseño de su FPGA.


Detalles de las instancias F1

Tipo de instancia Tarjetas FPGA vCPU Memoria de la instancia (GiB) Almacenamiento en SSD (GB) Redes mejoradas Optimizadas para EBS
f1.2xlarge 1 8 122 470
f1.16xlarge 8 64 976 4 x 940

En el caso de las instancias F1.16xlarge, el tejido dedicado PCI-e permite a las FPGA compartir el mismo espacio de memoria y comunicarse entre sí a través de dicho tejido a velocidades de hasta 12 Gbps en cada dirección. 


Cómo funciona

DESARROLLE

Desarrolle imágenes de FPGA de Amazon (AFI) con el kit para desarrolladores de hardware (HDK) y un conjunto completo de herramientas y simuladores de diseño.

IMPLEMENTE

Implemente su AFI directamente en las instancias F1 y aproveche los beneficios de escalabilidad, agilidad y seguridad de EC2.

OFREZCA

Ofrezca las AFI que diseñe a otros clientes en AWS Marketplace.

COMPRE

Compre AFI creadas e incluidas en AWS Marketplace para implementar aceleraciones de hardware comunes con rapidez.

Obtenga más información sobre los casos de uso a continuación

Usar instancias F1 para implementar aceleraciones de hardware puede resultar útil en numerosas aplicaciones de informática de alto desempeño (HPC) para resolver problemas complejos de ciencias, ingeniería y empresariales que requieren un gran ancho de banda, redes mejoradas y capacidades informáticas muy elevadas. Las instancias F1 son especialmente beneficiosas para aplicaciones sensibles al tiempo, como la genómica clínica, el procesamiento de vídeo en tiempo real y el análisis de riesgos financieros.

Investigación genómica

La cantidad y complejidad de los datos biológicos que los investigadores genómicos deben procesar siguen aumentando y con frecuencia se alcanzan los petabytes. Los investigadores y personal clínico deben procesar estos conjuntos de datos con gran rapidez para satisfacer las necesidades de los médicos y sus pacientes. Las instancias de F1 son una solución ideal para estos casos de uso sensibles al tiempo.

Investigación genómica

Análisis financiero

Análisis financiero

El sector de los servicios financieros necesita cada vez más capacidades de HPC para una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo la creación de modelos y el análisis de riesgos, el análisis de transacciones con fines de seguridad, el comercio de alta frecuencia y más. Las compañías de servicios financieros pueden usar instancias F1 para incrementar la precisión de los modelos y el análisis de riesgos, lo que mejora significativamente sus procesos de toma de decisiones.


Procesamiento de vídeo en tiempo real

Las aplicaciones de vídeo con calidad de transmisión y alto desempeño, como el procesamiento de imágenes, el análisis de vídeo y la transcodificación y compresión de vídeo, requieren el análisis en tiempo real. Las instancias F1 son la solución ideal para satisfacer los requisitos de estas aplicaciones sin comprometer la calidad.  

Procesamiento de vídeo en tiempo real

Búsqueda y análisis de big data

Búsqueda y análisis de big data

El volumen, la variedad y la velocidad de los requisitos de búsqueda y análisis de datos en muchas aplicaciones de big data han incrementado hasta el punto en que los clientes están considerando la aceleración de hardware para poder mantener el ritmo. Para esas aplicaciones, los clientes pueden aprovechar el desempeño mejorado de las instancias F1 para satisfacer sus requisitos de búsqueda y análisis de big data.


Seguridad

Las instancias F1 son útiles para muchas aplicaciones de seguridad, incluidas soluciones antimanipulación, de protección de la información y de administración de relaciones de confianza.

Seguridad

Es fácil comenzar a usar las instancias F1 en la consola de AWS

Iniciar una sesión en la consola de EC2