Инстансы F1 в Amazon EC2

Более быстрая разработка и развертывание ускорителя ППВМ в облаке

Инстансы F1 в Amazon EC2 используют ППВМ для доставки настраиваемых аппаратных ускорений. Для инстансов F1 доступны все необходимые средства разработки, проверки на симуляторе, отладки и компиляции кода аппаратного ускорения, включая AMI ППВМ для разработчиков и поддержку разработки аппаратного уровня в облаке. К тому же, эти инстансы просто программировать. Использование инстансов F1 при развертывании аппаратного ускорения может быть полезно в случае многих приложений для решения сложных проблем в области науки, техники и бизнеса, требующих высокой пропускной способности, улучшенной сетевой конфигурации и мощных вычислительных ресурсов. Инстансы F1 подходят для приложений с небольшим количеством отдельных операций, на которые приходится значительная часть времени выполнения приложения. Такие приложения используются в сферах анализа больших данных, геномики, автоматизации проектирования электроники, обработки изображений и видео, сжатия, безопасности и поиска/аналитики. Клиенты используют инстансы F1, когда требуется снизить суммарные затраты на обработку больших объемов данных, а также когда ускорение помогает значительно сократить время вычислений.

Инстансы F1 поддерживают различные среды разработки и подойдут как в случае разработки низкоуровневого оборудования, так и в случае разработки программного обеспечения на C/C ++ и openCL (есть на сайте GitHub). После завершения разработки кода для ППВМ его можно зарегистрировать как образ Amazon FPGA Image (AFI) и выполнить развертывание на инстансе F1 за несколько щелчков мышью. Образы AFI можно использовать неограниченное количество раз на всех инстансах F1. Плата за средства разработки при использовании AMI ППВМ для разработчиков не взимается, при этом ППВМ можно программировать на инстансах F1 неограниченное количество раз без дополнительной платы.

f1

Преимущества

МАСШТАБИРУЕМЫЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

В отличие от локальных систем, высокопроизводительные вычисления на инстансах F1 Amazon EC2 обеспечивают практически неограниченную мощность для масштабирования инфраструктуры и возможность гибко настраивать ресурсы в зависимости от рабочих нагрузок. Вы можете настраивать ресурсы в соответствии с требованиями приложения, запускать любое количество инстансов ППВМ за считаные минуты и оплачивать их работу только по факту использования.

100-КРАТНОЕ УСКОРЕНИЕ ВРЕМЕНИ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Инстансы F1 в Amazon EC2 обеспечивают 100-кратное ускорение (если сравнивать с процессорами) для разнообразных приложений, ограниченных скоростью вычислений. Клиенты могут находить, тестировать и развертывать специальные ускорители в AWS Marketplace и с легкостью ускорять свои вычислительные конвейеры. Не нужно знать, как программировать ППВМ, поскольку продукты на базе F1, разрабатываемые партнерами по технологии F1, упаковываются как любое другое программное обеспечение для инстансов EC2.

ПРОСТОТА РАЗРАБОТКИ УСКОРЕНИЯ

Можно быстрее разрабатывать ППВМ благодаря современным облачным инструментам и потокам, которые позволяют сосредоточиться на логике ускорения. Разработчики могут приобрести практические навыки, изучая доступные в Интернете справочные материалы и анализируя многочисленные примеры в GitHub. Чтобы можно было упростить процесс отладки, для AWS были разработаны виртуальные инструменты отладки оборудования, такие как виртуальный JTAG, которые предоставляют знакомую среду разработки, позволяющую множеству разработчикам добиваться результатов, не завися от ограниченных локальных ресурсов.

Примеры использования

Изучение генома

Рост количества и сложности биологических данных, обрабатываемых исследователями в области геномики, продолжается. Эти исследователи должны обрабатывать петабайты данных, чтобы быстро удовлетворять потребности врачей и их пациентов. Инстансы F1 являются идеальным решением для обработки больших объемов данных в условиях жестких временных ограничений. ППВМ могут снизить затраты на вычисления в 30 раз, если сравнивать их с последними инстансами ЦПУ в AWS.

Финансовая аналитика

В сфере финансовых услуг все острее ощущается потребность в ресурсах для ускоренных вычислений. Они необходимы для моделирования и анализа рисков, аналитики данных, анализа транзакций в целях обеспечения безопасности, а также для решения других задач. Организации по предоставлению финансовых услуг могут использовать инстансы F1 для повышения точности анализа и моделирования рисков, что позволяет значительно улучшить процесс принятия решений и получать результаты быстрее. Таким образом, трейдер может проводить более продуманные сделки с премией, учитывая свежие данные. ЦПУ позволяют банкам моделировать риски лишь раз в день, а ППВМ — выполнять анализ в режиме реального времени.

Обработка видео в режиме реального времени

Высокопроизводительные приложения для прямого вещания (например, для видеоаналитики, транскодирования и сжатия видео) требуют выполнения в режиме, близком к реальному времени. Сжатие видео позволяет экономить на пропускной способности, обеспечиваемой интернет-провайдером, а сжатие видео в режиме реального времени позволяет экономить на пропускной способности организациям, которые проводят прямые трансляции. Инстансы F1 идеально подходят для решения таких задач без потери качества.

Обработка изображений, требующих большой пропускной способности

Крупные веб-сайты могут расходовать меньше памяти, транскодируя изображения в режиме реального времени. Например, обрабатывая большой объем данных, поступающих от пользователей смартфонов.

Поиск в больших данных и аналитика

Требования в отношении поддерживаемого объема данных, их разнообразия, скорости анализа и поиска в приложениях для обработки больших данных возросли до такой степени, что клиентам необходимо аппаратное ускорение для выполнения соответствующих задач. Клиенты могут использовать увеличенную производительность инстансов F1 для получения необходимых ресурсов при работе с большими данными и поиске в них.

Сетевая конфигурация и безопасность

ППВМ AWS позволяют эффективно обрабатывать сетевые пакеты с пропускной способностью линии, используя функцию виртуальной Ethernet. Благодаря этому облачные ППВМ можно использовать для приложений глубокой проверки пакетов, высокопроизводительных балансировщиков нагрузки и других сетевых приложений с обязательной обработкой пользовательских пакетов в режиме реального времени.

Возможности

Программируемая пользователем вентильная матрица (ППВМ)

ППВМ – это перепрограммируемые аппаратные устройства, которые могут реализовывать любую логическую функцию. Это делает ППВМ похожими на пользовательские микросхемы (специализированные интегральные микросхемы, или ASIC) и позволяет разработчикам создавать собственные процессоры/ускорители, которые обеспечивают оптимизированные вычисления для ускорения конкретной рабочей нагрузки. В отдельных случаях это обеспечивает значительное ускорение по сравнению с вычислительными решениями с фиксированной функцией, такими как ЦПУ и графические процессоры.

Пакет средств разработки

Для начала работы с инстансами F1 разработчику требуется создать аккаунт AWS и загрузить пакет средств разработки ППВМ AWS. Пакет доступен на сайте GitHub и включает всю документацию по F1, внутренние интерфейсы ППВМ и скрипты компилятора для создания образов Amazon FPGA Image (AFI). ППВМ AWS поддерживают множество сред разработки и подходят для разработчиков как аппаратного, так и программного обеспечения. HDK обеспечивает специализированную разработку аппаратного обеспечения, а программно-определяемая среда позволяет разрабатывать ускорения, используя код C/C ++/OpenCL, ничего не зная об оборудовании. Это позволяет быстро разрабатывать ППВМ для инстансов F1 EC2.

AMI ППВМ для разработчиков

AMI ППВМ для разработчиков включает Xilinx Vivado без дополнительной платы за программное обеспечение, а также готовую среду разработки со скриптами и инструментами для проверки ППВМ на симуляторе, сборки и регистрации AFI. AMI ППВМ для разработчиков также включает инструменты для отладки и компиляции кода. Можно выполнить развертывание AMI ППВМ для разработчиков на инстансе Amazon EC2 и быстро распределить достаточное количество ресурсов для разработки и тестирования ППВМ.

Сведения о продукте

Название ППВМ
Виртуальные ЦПУ Память инстанса (ГиБ) SSD‑хранилище (ГБ) Улучшенная сетевая конфигурация Оптимизация для EBS Цена по требованию за час* Инстанс, зарезервированный на 1 год, фактический почасовой тариф* Инстанс, зарезервированный на 3 года, почасовой тариф*
f1.2xlarge 1
8 122 470
Да Да 1,65 USD 1,06 USD 0,76 USD
f1.4xlarge 2 16 244
940
Да Да 3,30 USD 2,12 USD 1,52 USD
f1.16xlarge 8
64 976
4 x 940
Да Да 13,20 USD 8,50 USD 6,10 USD

* Цены указаны для Linux / Unix в регионе AWS «Восток США (Северная Вирджиния)» с округлением до цента. Цены за инстансы, зарезервированные на 1 и 3 года, указаны для вариантов оплаты «Частичная предоплата». Полные сведения о ценах см. на странице цен на Amazon EC2.  

Публикации в блогах и статьи

Jeff-Barr_Bio-Pic

Инстансы F1 EC2 с ППВМ – теперь общедоступны

«Эта модель с высокой степенью параллелизма идеально подходит для создания специализированных ускорителей для решения задач, требующих большого объема вычислений. Правильно запрограммированная ППВМ может обеспечить 30-кратное ускорение многих приложений и алгоритмов для геномики, сейсмического анализа, анализа финансовых рисков, поиска больших данных и шифрования».

Джефф Барр

19.04.17

aaronfriedman

Платформы DNAnexus и Edico Genome для точной медицины в Amazon Web Services (AWS)

«Сегодня платформа Edico Genome развернута на инстансах F1 в Amazon EC2 на основе ППВМ и может обрабатывать всю последовательность генома примерно за 70 минут на инстансе f1.2xlarge и примерно за 30 минут на инстансе f1.16xlarge. Это в 10 раз быстрее, чем могут современные алгоритмы».

Аарон Фридман и Удджвал Ратан

27.09.17

miachampion

FireSim и инстансы F1 в Amazon EC2: совместное проектирование аппаратного и программного обеспечения в масштабах центра обработки данных в облаке

«Платформа FireSim позволяет всем желающим использовать возможности вычислительной среды с ускорением ППВМ».

Миа Чемпион

25.10.17

aaronfriedman

Ускорение точной медицины в нужном масштабе

«Компания Edico Genome сотрудничала с Детской больницей Филадельфии, чтобы продемонстрировать программное обеспечение DRAGEN, предполагающее использование конвейеров для анализа геномов с ускорением ППВМ. Этот самый быстрый анализ 1000 полных геномов человека попал в Книгу рекордов Гиннесса, для него использовалась 1000 инстансов EC2 f1.2xlarge в одном регионе AWS».

Аарон Фридман и Анхель Пизарро

16.11.17

Начать работу с AWS

icon1

Регистрация аккаунта AWS

Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
icon2

Обучение с помощью 10-минутных учебных пособий

Знакомьтесь с сервисами и учитесь с помощью простых учебных пособий.
icon3

Начните разработку с AWS

Начните создавать проекты на AWS с помощью пошаговых руководств.

Попробуйте Amazon EC2 бесплатно. 

Щелкните здесь, чтобы попробовать бесплатно

На уровне бесплатного пользования AWS в течение одного года ежемесячно предоставляется 750 часов работы инстанса t2.micro с Linux или Windows. Чтобы не превысить уровень бесплатного пользования, используйте только микроинстансы EC2. Подробнее об уровне бесплатного пользования AWS »

Готовы начать работу?
Регистрация
Есть вопросы?
Свяжитесь с нами