Amazon EC2 F1 是包含現場可程式化閘道陣列 (FPGA) 的運算執行個體,讓您透過程式設計為應用程式建立自訂硬體加速。F1 執行個體的程式很容易設定,而且隨附了開發、模擬、偵錯及編譯硬體加速程式碼所需的所有物件,包括 FPGA 開發人員 AMI硬體開發套件 (HDK)。FPGA 設計完成之後,可將它註冊為 Amazon FPGA Image (AFI),然後按幾下即可將它部署到 F1 執行個體。您可以不限次數的重複使用 AFI,也可部署到無限量的 F1 執行個體上。

Amazon EC2 F1 執行個體提供兩種執行個體大小,每個執行個體最多包含八個 FPGA。F1 執行個體包括 16 nm Xilinx UltraScale Plus FPGA。每個 FPGA 包含本機 64 GiB DDR4 ECC 受保護記憶體,以及專用的 PCIe x16 連線。每個 FPGA 包含約 250 萬個邏輯元件和約 6,800 個數位訊號處理 (DSP) 引擎。如同其他 Amazon EC2 隨需執行個體,F1 運算容量是按小時收費,無須簽訂長期合約或預付款。FPGA 開發人員 AMI 或 HDK 無須付費,您可視需要在 F1 執行個體上不限次數地設計 FPGA 程式,無須額外付費。

Amazon EC2 F1 執行個體

F1Instances_NoPlayButton

Amazon EC2 F1 執行個體網路研討會

F1 Webinar Screen
快速部署自訂硬體加速

快速部署自訂硬體加速

使用 F1 執行個體,只需在 AWS 管理主控台按幾下滑鼠,即可在 AWS 上部署自訂 FPGA。F1 執行個體可與一或多個 AFI 關聯,可為您提供在同一個執行個體上執行多個加速的速度和彈性。F1 執行個體也提供易於存取的必要工具,供您設計程式、模擬、偵錯及編譯硬體加速程式碼。

可預測的效能

可預測的效能

FPGA 透過專用 PCI Express (PCIe) 架構連接到 F1 執行個體,讓 FPGA 能夠共用相同的記憶體空間,並以高達 12 GBps 的速度與彼此通訊。PCI Express 架構與其他網路個別獨立,執行個體、使用者或帳戶之間不會共用 FPGA。這種設計確保當您使用 FPGA 時,它只會運行您的邏輯,同時這種設計也有助於提供一致的效能。

改變 FPGA 的成本

改變 FPGA 的成本

使用 F1 執行個體可為工作負載部署硬體加速,無須購買自己的 FPGA 或專門的硬體來執行它們,因此可大幅降低為應用程式部署硬體加速的成本。這可讓您將 FPGA 運用在更多的工作負載,如基因體研究和建構財務風險模型。

使用現有的 FPGA 演算法

使用現有的 FPGA 演算法

您可輕鬆將現有的加速演算法帶到 AWS 並在 F1 執行個體上加以使用。F1 執行個體中的 FPGA 及 HDK 中提供的開發人員工具,都與硬體加速程式碼及使用常用硬體設計語言 (如 Verilog 和 VHDL) 的設計工具或較高層語言 (如 C 和 Go) 相容。

可程式化的硬體加速

可程式化的硬體加速

F1 執行個體可讓您使用 FPGA 輕鬆部署工作負載的硬體加速。FPGA 是可程式化的整合線路,可透過軟體進行設定。相較於只使用 CPU 的伺服器,使用 FPGA 可讓您的應用程式速度提升到最多 30 倍。此外,您可以重新程式化 F1 執行個體,因此可靈活更新及優化硬體加速,且無須重新設計任何硬體。


專用 FPGA

每個 F1 執行個體最多可包含八個該執行個體專屬的 FPGA。執行個體、使用者或帳戶之間無法共享 FPGA。這可確保 FPGA 的全部能力都專用於執行個體,並透過隔離使用者和帳戶提高安全性。

專用 FPGA

可重複使用且安全的 Amazon FPGA Image (AFI)

可重複使用的 Amazon FPGA Image (AFI)

設定 FPGA 程式時所建立的設計稱為 Amazon FPGA Image (AFI)。AWS 提供的服務可註冊、管理、複製、查詢和刪除 AFI。建立 AFI 之後,即可將它載入執行中的 F1 執行個體。您可以將多個 AFI 載入相同的 F1 執行個體,而且可在執行時間切換到不同的 AFI,無須重新啟動。這可讓您快速測試,並以迅速的序列執行多個硬體加速。您也可以為 AWS Marketplace 上的其他客戶提供 FPGA 加速。


硬體開發套件

AWS 提供硬體開發套件 (HDK),協助您快速開發硬體加速。HDK 包含程式碼範例、編譯指令碼、偵錯界面,還有許多其他為 F1 執行個體開發 FPGA 程式碼的必要工具。您可以在 AWS 提供的 AMI 或現場部署開發環境中使用 HDK。

從主要行動平台本機存取

共用與協作

FPGA 開發人員 AMI

FPGA 開發人員 AMI 包括預先封裝的工具開發環境,其中的指令碼和工具可模擬 FPGA 設計、編譯程式碼以及建立和註冊 AFI。FPGA 開發人員 AMI 包括用來偵錯和編譯程式碼的工具。您可在 Amazon EC2 執行個體上部署 FPGA 開發人員 AMI,快速佈建編寫和測試 FPGA 設計所需的資源。


F1 執行個體詳細資訊

執行個體類型 FPGA 界面卡 vCPU 執行個體記憶體 (GiB) SSD 儲存 (GB) 增強型聯網 EBS 優化
f1.2xlarge 1 8 122 470
f1.16xlarge 8 64 976 4 x 940

對於 F1.16xlarge 執行個體,專用的 PCI-e 結構可讓 FPGA 共享相同的記憶體空間,並以每個方向高達 12 GBps 的速率跨該結構彼此通訊。 


運作方式

開發

使用硬體開發套件 (HDK) 及整組設計工具和模擬器,開發自訂 Amazon FPGA Images (AFI)。

部署

將 AFI 直接部署到 F1 執行個體,充分利用 EC2 提供的所有可擴展性、靈活性、安全性優勢。

銷售

AWS Marketplace 上將您設計的 AFI 提供給其他客戶。

購買

購買建立好的 AFI 和 AWS Marketplace 上銷售的 AFI,快速實作常見的硬體加速。

進一步了解下列使用案例

使用 F1 執行個體部署硬體加速對許多高效能運算 (HPC) 應用程式都很有用,可有效地解決需要高頻寬、增強型聯網和超高運算能力的複雜科學、工程和業務問題。F1 執行個體對具有時間緊迫性的應用程式特別的有用,例如臨床基因體研究、即時影片處理及財務風險分析。

基因體研究

基因體研究人員必須處理的生物資料量及複雜度不斷增加,而且經常高達數 PB。研究人員和臨床醫師必須非常迅速地處理這些資料集,以滿足醫師及其病人的需要。F1 執行個體是這些具有時間緊迫性使用案例的理想解決方案。

基因體研究

財務分析

財務分析

金融服務業對各式各樣應用程式的 HPC 能力要求與日俱增,這些應用程式包括建構風險模型和分析、證券交易分析、高頻交易等等。金融服務組織可使用 F1 執行個體提高建構風險模型和分析的準確性,有助於大幅改進他們制定決策的流程。


即時影片處理

高效能廣播品質影片應用程式,例如影像處理、影片分析及影片轉碼和壓縮,都需要進行即時分析。F1 執行個體是達到這些應用程式的要求且不會犧牲品質的理想解決方案。 

即時影片處理

大數據研究和分析

大數據研究和分析

許多大數據應用程式在資料分析和搜尋的數量、多樣性和速率要求上,已升高到客戶必須尋求硬體加速以便因應的情況。對於這些應用程式,客戶可以利用 F1 執行個體提高的效能,來滿足他們對於大數據分析和搜尋的要求。


安全性

F1 執行個體能為許多安全應用程式提供很大的用處,這些應用程式包括防竄改、資訊保證及信任關係管理解決方案。

安全性

透過 AWS 主控台開始使用 F1 執行個體非常簡單。

登入 EC2 主控台