O Amazon EC2 F1 é uma instância de computação com matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs) que podem ser programadas para criar acelerações de hardware personalizadas para aplicações. As instâncias F1 são fáceis de programar e são disponibilizadas com todos os itens necessários para desenvolver, simular, depurar e compilar código de aceleração de hardware, inclusive uma AMI para desenvolvedores de FPGA e um HDK. Após concluir o projeto da FPGA, você poderá registrá-la como imagem de FPGA da Amazon (AFI) e implantá-la em uma instância F1 com apenas alguns cliques. Não há limite para o número de vezes que uma AFI pode ser reutilizada nem para o número de instâncias F1 que podem utilizá-la.

As instâncias F1 do Amazon EC2 são oferecidas em dois tamanhos diferentes de instância, que incluem até oito FPGAs por instância. As instâncias F1 incluem a FPGA Xilinx UltraScale Plus de 16 nm. Cada FPGA inclui 64 GiB de memória protegida DDR4 ECC com uma conexão PCIe x16 dedicada. Cada FPGA contém aproximadamente 2,5 milhões de elementos de lógica e 6.800 mecanismos de processamento de sinais digitais (DSP). Da mesma forma que as outras instâncias sob demanda do Amazon EC2, a capacidade computacional da instância F1 é paga por hora, sem compromissos de longo prazo nem pagamentos adiantados. A AMI para desenvolvedores de FPGA e o HDK são gratuitos, e você pode programar a FPGA em uma instância F1 o número de vezes que quiser, sem taxas adicionais.

Instâncias F1 do Amazon EC2

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Webinar sobre as instâncias F1 do Amazon EC2

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Implante rapidamente acelerações de hardware personalizadas

Implante rapidamente acelerações de hardware personalizadas

As instâncias F1 permitem implantar FPGAs personalizadas na AWS com apenas alguns cliques no Console de Gerenciamento da AWS. As instâncias F1 podem estar associadas a uma ou mais AFIs, o que proporciona velocidade e flexibilidade para executar várias acelerações na mesma instância. Além disso, as instâncias F1 oferecem ferramentas fáceis de usar para programar, simular, depurar e compilar código de aceleração de hardware.

Desempenho previsível

Desempenho previsível

As FPGAs são conectadas a instâncias F1 por meio de uma malha dedicada de PCI Express (PCIe), permitindo que as FPGAs compartilhem o mesmo espaço de memória e comuniquem-se entre si a até 12 GBps. A malha de PCI Express é isolada de outras redes e as FPGAs não são compartilhadas entre instâncias, usuários ou contas. Esse projeto garante que somente a sua lógica seja executada na FPGA enquanto você a usa e ajuda a oferecer desempenho constante.

Altere a economia das FPGAs

Altere a economia das FPGAs

Com as instâncias F1, você pode implantar aceleração de hardware para cargas de trabalho sem necessidade de comprar suas próprias FPGAs ou hardware especializado executá-las, reduzindo drasticamente o custo da implantação da aceleração de hardware para as aplicações. Com isso, você pode usar FPGAs para mais cargas de trabalho, como pesquisas genômicas e modelagem de riscos financeiros.

Use seus algoritmos de FPGA atuais

Use seus algoritmos de FPGA atuais

Você pode levar facilmente seus algoritmos de aceleração atuais para a AWS e usá-los em instâncias F1. As FPGAs nas instâncias F1 e as ferramentas para desenvolvedores disponíveis no HDK são compatíveis com código de aceleração de hardware e ferramentas de projeto que utilizam linguagens comuns de projeto de hardware, como Verilog e VHDL, como também com linguagens de camada superior, como C e Go.

Acelerações de hardware programáveis

Acelerações de hardware programáveis

As instâncias F1 facilitam a implantação de aceleração de hardware para cargas de trabalho que usam FPGAs. As FPGAs são circuitos integrados programáveis que podem ser configurados por software. Você pode usar as FPGAs para acelerar aplicações até 30 vezes em relação a servidores que usam apenas CPUs. Além disso, as FPGAs das instâncias F1 são reprogramáveis, oferecendo a flexibilidade de atualizar e otimizar a aceleração de hardware sem necessidade de novos projetos de hardware.


FPGAs dedicadas

Cada instância F1 inclui até oito FPGAs dedicadas para a instância. Elas não são compartilhadas entre instâncias, usuários ou contas. Isso garante que a capacidade total da FPGA seja dedicada à instância e aumenta a segurança isolando o usuário e a conta.

FPGAs dedicados

Imagem de FPGA da Amazon (AFI) reutilizável e segura

AFI reutilizável

O projeto criado para programar uma FPGA é chamado de AFI. A AWS disponibiliza um serviço para registrar, gerenciar, copiar, consultar e excluir AFIs. Depois que uma AFI for criada, ela poderá ser carregada em uma instância F1 em execução. Você pode carregar várias AFIs na mesma instância F1, como também alternar entre AFIs durante o runtime sem necessidade de reinicialização. Isso permite testar e executar prontamente várias acelerações de hardware em rápida sequência. Você também pode oferecer sua aceleração de FPGA para outros clientes no AWS Marketplace.


Kit de desenvolvimento de hardware

A AWS oferece um HDK para ajudar a desenvolver rapidamente acelerações de hardware. O HDK inclui amostras de código, scripts de compilação, interfaces de depuração e muitas outras ferramentas necessárias para desenvolver o código de FPGA para instâncias F1. Você pode usar o HDK em uma AMI fornecida pela AWS ou em seu próprio ambiente de desenvolvimento local.

Acesso nativo às principais plataformas móveis

Compartilhamento e colaboração

AMI para desenvolvedores de FPGA

A AMI para desenvolvedores de FPGA inclui um ambiente de desenvolvimento de ferramentas predefinido, com scripts e ferramentas para simular o projeto de FPGAs, compilar código e criar e registrar uma AFI. A AMI para desenvolvedores de FPGA inclui ferramentas para depurar e compilar código. Você pode implantar a AMI para desenvolvedores de FPGA em uma instância do Amazon EC2 e provisionar rapidamente os recursos necessários para criar e testar um projeto de FPGA.


Detalhes da instância F1

Tipo de instância Cartões FPGA vCPUs Memória da instância (GiB) Armazenamento em SSD (GB) Redes aperfeiçoadas Otimizado para EBS
f1.2xlarge 1 8 122 470 Sim Sim
f1.16xlarge 8 64 976 4 x 940 Sim Sim

Para instâncias F1.16xlarge, a malha dedicada de PCI-e permite que as FPGAs compartilhem o mesmo espaço em memória e se comuniquem entre si em toda a malha com até 12 Gbps em cada direção. 


Como funciona

DESENVOLVA

Desenvolva AFIs personalizadas usando o HDK e um conjunto completo de ferramentas e simuladores de projeto.

IMPLANTE

Implanta uma AFI diretamente em instâncias F1 e aproveite todos os benefícios de escalabilidade, agilidade e segurança do EC2.

OFEREÇA

Ofereça as AFIs que você projetou a outros clientes no AWS Marketplace.

COMPRE

Compre AFIs criadas e anunciadas no AWS Marketplace para implementar rapidamente acelerações de hardware comuns.

Saiba mais sobre os casos de uso abaixo

O uso de instâncias F1 para implantar acelerações de hardware pode ser útil em diversas aplicações de Computação de Alta Performance (HPC) para resolver problemas científicos, de engenharia e de negócios complexos que exigem alta largura de banda, redes aperfeiçoadas e capacidade muito alta de computação. As instâncias F1 são particularmente benéficas para aplicações em que o tempo é um fator crítico, como genômica clínica, processamento de vídeo em tempo real e análise de riscos financeiros.

Pesquisa genômica

A quantidade e a complexidade de dados biológicos que devem ser processados por pesquisadores de genômica continua a crescer e alcança regularmente a faixa de petabytes. Os pesquisadores e os clínicos devem processar esses conjuntos de dados muito rapidamente para atender às necessidades de médicos e de seus pacientes. As instâncias F1 são uma solução ideal para esses casos de uso em que o tempo é um fator crítico.

Pesquisa genômica

Análise financeira

Análise financeira

O setor de serviços financeiros apresenta uma necessidade crescente de recursos de HPC para uma grande variedade de aplicações, incluindo modelagem e análise de riscos, análise de segurança de transações e negociações de alta frequência, entre outras. As organizações de serviços financeiros podem usar instâncias F1 para aprimorar a precisão da modelagem e análise de riscos, o que ajuda a aprimorar consideravelmente os processos de tomada de decisões.


Processamento de vídeo em tempo real

Aplicações de vídeo de alto desempenho com qualidade de transmissão, como processamento de imagens, análise de vídeos e transcodificação e compressão de vídeos, apresentam requisitos de análise em tempo real. As instâncias F1 são uma solução ideal para cumprir os requisitos dessas aplicações sem comprometer a qualidade. 

Processamento de vídeo em tempo real

Pesquisa e análise de big data

Pesquisa e análise de big data

O volume, a variedade e a velocidade dos requisitos de análise e pesquisa de dados em muitas aplicações de big data cresceram até atingir um patamar em que os clientes procuram aceleração de hardware para poder acompanhar esse crescimento. Para essas aplicações, os clientes podem aproveitar o maior desempenho das instâncias F1 para cumprir requisitos de análise e pesquisa de big data.


Segurança

As instâncias F1 são úteis para diversas aplicações de segurança, incluindo soluções de proteção contra violações, garantia de informações e gerenciamento de relacionamentos confiáveis.

Segurança

É fácil começar a usar instâncias F1 no console da AWS

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