Instances F1 Amazon EC2

Permettre un développement plus rapide d’accélérateur FPGA et son déploiement dans le Cloud

Les instances Amazon EC2 F1 utilisent les FPGA pour permettre la création d’une accélération matérielle personnalisée. Les instances F1 sont faciles à programmer et comprennent tout ce dont vous avez besoin pour développer, simuler, déboguer et compiler votre code d'accélération matérielle, notamment une AMI prenant en charge le développement au niveau du cloud. L'utilisation d'instances F1 pour le déploiement d'accélérations matérielles peut être utile dans de nombreuses applications pour résoudre des problèmes scientifiques, commerciaux et d'ingénierie complexes nécessitant une bande passante élevée, une excellente mise en réseau et des capacités de calcul très élevées. Les applications cibles idéales pour F1 sont celles qui présentent un petit nombre d’opérations distinctes intervenant dans des aspects significatifs de l’exécution de l’application. Parmi ces applications, on trouve l’analyse de Big data, la recherche génomique, l’automatisation de la conception de composants électroniques (EDA), le traitement d’image et de vidéo, la compression, la sécurité et la recherche et l’analyse. Les clients utilisent les instances F1 pour traiter de grandes quantités de données à moindres coûts, et lorsque l’accélération permet de réduire de façon significative les temps de calcul.

Les instances F1 procurent différents environnements de développement aussi bien à des développeurs de matériel amateurs qu’à des développeurs de logiciels plus aptes en matière d’environnements C/C++ et openCL (disponibles sur notre GitHub). Une fois la conception de votre FPGA terminée, vous pouvez l'enregistrer en tant qu'AFI (Amazon FPGA Image) et la déployer sur votre instance F1 en seulement quelques clics. Vous pouvez réutiliser vos AFI autant de fois et sur autant d'instances F1 que vous le souhaitez. Les outils de développement ne génèrent pas de frais supplémentaires lorsqu’ils se servent de l'AMI de développeur AMI et vous pouvez programmer le FPGA sur votre instance F1 autant de fois que vous le souhaitez sans frais supplémentaires.

Découvrez comment les instances F1 Amazon EC2 peuvent vous aider à répondre à vos besoins en accélération sur mesure

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f1

Avantages

CALCUL HAUTE PERFORMANCE ÉVOLUTIF

Contrairement aux systèmes sur site, l'exécution d’un calcul haute performance sur des instances F1 Amazon EC2 offre une capacité pratiquement illimitée de faire évoluer votre infrastructure et vous offre la flexibilité qu’il faut pour modifier les ressources facilement, aussi souvent que votre charge de travail l'exige. Vous pouvez configurer vos ressources pour répondre aux exigences de votre application et lancer les nombreuses instances FGPA nécessaires en quelques minutes, en ne payant que ce que vous utilisez.

DIVISER LE TEMPS DE CALCUL PAR 100

Les instances F1 Amazon EC2 traitent les données 100 fois plus vite que les UC lorsqu’ils utilisent différentes applications de calcul. Les clients peuvent développer, tester et déployer des accélérateurs personnalisés directement depuis AWS Marketplace afin d’accélérer facilement les pipelines de calcul. Il est inutile de savoir comment programmer les FPGA, car les produits F1 développés par les partenaires de technologie F1 se présentent comme n’importe quel logiciel d’instance EC2.

LE DÉVELOPPEMENT D’ACCÉLÉRATION FACILE

Des développeurs peuvent accélérer le développement FPGA avec des outils basés sur le cloud et des flux qui leur permettent de se concentrer sur les programmes d’accélération de la valeur ajoutée. Les développeurs peuvent acquérir une expérience pratique grâce à des didacticiels en ligne à suivre à son propre rythme et apprendre à partir de nombreux exemples GitHub. Pour faciliter le processus de débogage, AWS a développé des outils de dépannage virtuel de matériel, notamment les JTAG virtuels, offrant un environnement de développement familier permettant à plusieurs développeurs de progresser sans dépendre des ressources limitées à leur disposition sur site.

Cas d'utilisation

Recherche en génomique

La quantité et la complexité des données biologiques qui peuvent être traitées par les chercheurs sur le génome continuent de croître et les chercheurs doivent traiter des pétaoctets de données afin de répondre rapidement aux besoins des médecins et de leurs patients. Les instances F1 sont la solution idéale pour ces cas d’utilisation, et sont également parfaites lorsqu’il s’agit de traiter de grandes quantités de données. Les FPGA peuvent fournir des frais de calcul 30 fois meilleurs par rapport aux dernières instances d’UC sur AWS.

Analyses financières

Le secteur des services financiers a de plus en plus besoin de capacités de calcul accélérées pour un large éventail d'applications, notamment la modélisation et l'analyse des risques, l'analyse des transactions pour garantir leur sécurité, l’analyse des données, entre autres. Les sociétés de services financiers peuvent utiliser les instances F1 pour améliorer la précision de la modélisation et de l'analyse des risques, ce qui contribue à améliorer considérablement les processus de prise de décision et obtenir plus rapidement des résultats afin de permettre aux courtiers de se faire une meilleure opinion en se fondant sur des données actualisées. Avec les UC, les banques peuvent utiliser uniquement des modèles de risque une fois par jour, alors que les FGPA leur permettent d’utiliser l’analyse en temps réel.

Traitement vidéo en temps réel

Les applications vidéo professionnelles haute performance en direct comme l'analyse vidéo et le transcodage et la compression vidéo exigent un traitement en temps réel. La compression vidéo est un des cas d’utilisation spécifiques à enregistrer sur la bande passante ISP et la compression vidéo en direct permet aux entreprises qui diffusent des vidéos en streaming pour les clients de faire des économies sur les coûts de bande passante. Les instances F1 constituent la solution idéale pour répondre aux exigences de ces applications sans pour autant compromettre la qualité.

Traitement d’image haut débit

Les grands sites web peuvent économiser le stockage en transcodant les images à la volée. Par exemple, le traitement de gros volumes de données en provenance de clients utilisant des smart phones.

Recherche et analyse Big Data

Les exigences en matière de volume, de variété et de vitesse d'analyse de données et de recherche dans de nombreuses applications de Big Data ont augmenté à tel point que les clients se tournent vers l'accélération matérielle pour tenir le rythme. Pour ces applications, les clients peuvent tirer parti des performances améliorées des instances F1 pour répondre à leurs besoins en matière d'analyse et de recherche Big Data.

Mise en réseau et sécurité

Les FPGA incluent la capacité à calculer efficacement les paquets en réseau à un tarif linéaire en utilisant les fonctions ethernet virtuelles. Grâce à cette fonctionnalité, les FPGA de cloud peuvent être utilisés dans le cadre d’applications de sécurité telles que l’inspection approfondie de paquets ou les équilibreurs de charge haute performance et toute autre application de réseau nécessitant le traitement de paquets en temps réel.

Fonctionnalités

Field Programmable Gate Array (FPGA)

Les FPGA sont des appareils matériels reprogrammables pouvant mettre en œuvre n’importe quelle fonction logique. Les FPGA sont donc similaires à des éléments en silicone personnalisés (circuits intégrés spécifiques pour application aka ou ASICS) permettant aux développeurs de créer des processeurs/accélérateurs personnalisés fournissant des calculs optimisés sur mesure pour accélérer une charge de travail spécifique. Cela permet dans certains cas spécifiques une accélération significative si l’on compare aux solutions de calcul fixes telles que les processeurs et les GPU.

Kit de développement

Les développeurs peuvent commencer à utiliser des instances F1 en créant un compte AWS et en téléchargeant le kit de développement FPGA AWS. Ce kit est disponible sur GitHub et inclut toute la documentation sur les interfaces F1 FPGA internes et les scripts de compilateur pour générer les images FGPA Amazon (AFI). Les FGPA AWS prennent en charge plusieurs environnements de développement utilisés par les développeurs de matériels et de logiciels. Le HDK permet le développement de matériel personnalisé et l’environnement défini par logiciel permet le développement d’accélérations à l’aide de code C/C++/OpenCL, sans avoir à connaître le matériel. Cela permet le développement rapide de FPGA pour les instances F1 EC2.

AMI pour développeurs FPGA

L'AMI pour développeurs FPGA inclut Xilinx Vivado, sans frais logiciel supplémentaire, ainsi qu’un environnement de développement d'outils préconfiguré, doté de scripts et d'outils pour simuler votre conception FPGA et créer et enregistrer votre AFI. L'AMI pour développeurs FPGA inclut également des outils pour le débogage et la compilation de votre code. Vous pouvez déployer une AMI destinée aux développeurs FPGA sur une instance Amazon EC2 et mettre rapidement en service les ressources dont vous avez besoin pour écrire et tester votre conception FPGA.

Détails du produit

Nom FPGA
Processeurs virtuels Mémoire des instances (Gio) Stockage sur SSD (Go) Mise en réseau améliorée Optimisée pour EBS Prix/heure pour les instances à la demande* Tarif horaire effectif des instances réservées sur 1 an* Tarif horaire effectif des instances réservées sur 3 ans*
f1.2xlarge 1
8 122 470
Oui Oui 1,65 USD 1,06 USD 0,76 USD
f1.4xlarge 2 16 244
940
Oui Oui 3,30 USD 2,12 USD 1.52 USD
f1.16xlarge 8
64 976
4 x 940
Oui Oui 13,20 USD 8,50 USD 6,10 USD

* Les prix affichés sont correspondent aux environnements Linux/Unix dans la région AWS USA Est (Virginie du Nord) et sont arrondis au cent le plus proche. Les tarifs pour 1 an et 3 ans des instances réservées correspondent aux options de paiement « Frais initiaux partiels ». Pour consulter l'ensemble des informations de tarification, consultez la page relative à la tarification d'Amazon EC2.  

Articles de blog et autres articles

Jeff-Barr_Bio-Pic

Instances F1 EC2 F1 avec FPGAs – Désormais disponibles pour le grand public

«Ce modèle parallèle est idéal pour créer des accélérateurs personnalisés afin de traiter les problèmes nécessitant des calculs intensifs. Lorsqu’il est correctement programmé, un FPGA a la possibilité de multiplier par 30 la rapidité de nombreux algorithmes et applications génomiques, d’analyse sismique, d’analyse des risques financiers, de recherche Big Data et de cryptage.»

Jeff Barr

19 avril 2017

aaronfriedman

Comment DNAnexus et Edico Genome favorisent la médecine de précision sur Amazon Web Services (AWS)

«Aujourd’hui, Edico Genome est déployé sur les instances F1 FPGA Amazon EC2 et peuvent traiter une séquence de génome complète en environ 70 minutes sur une instance de type f1.2xlarge et en 30 minutes sur une instance de type f1.16xlarge. Ces vitesses peuvent être encore multipliées par 10 par rapport aux algorithmes dernier cri.»

Aaron Friedman et Ujjwal Ratan

27 septembre 2017

miachampion

Placement de conceptions logicielles-matérielles conjointes à l’échelle de centre de données sur le Cloud grâce à des instances FireSim et F1 Amazon EC2

« FireSim abaisse le niveau d’accès et facilite l’exploitation des performances d’un environnement de calcul accéléré par FPGA pour tout un chacun. »

Mia Champion

25 octobre 2017

aaronfriedman

Accélération de la médecine à grande échelle

« Edico Genome a établi un partenariat avec l’hôpital des enfants de Philadelphie (CHOP) pour faire la démonstration du logiciel de pipeline génomique accéléré FPGA nommé DRAGEN... À cette occasion, ils ont établi une performance enregistrée dans le livre Guinness des records mondiaux, pour l’analyse la plus rapide de 1 000 génomes humains grâce à 1 000 F1 Amazon EC2 1.2 x large dans une même région AWS. »

Aaron Friedman et Angel Pizarro

16 novembre 2017

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