《電子技術(shù)應(yīng)用》
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如何在數(shù)據(jù)中心部署深維FPGA+CPU圖像處理解決方案

2020-03-11
作者:樊平
來源:深維科技

  編者按:實現(xiàn)了技術(shù)方面的突破,那么要如何與生產(chǎn)環(huán)境集成呢?如何在實際的業(yè)務(wù)體系中實現(xiàn)對FPGA優(yōu)勢更好的應(yīng)用?實際部署是其中最值得探討與研究的方向。對此,深維科技進行了一系列的探索與嘗試,形成了以下幾種方案。

  1.部署問題

  1.1 如何與生產(chǎn)環(huán)境集成

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  在云端,ThunderImage通常會與OBS進行集成,用戶端發(fā)送對圖片的請求,CDN檢查是否存在本地緩存,如不存在則向OBS發(fā)送請求,OBS通過相應(yīng)參數(shù)與ThunderImage交互,生成相應(yīng)的圖片格式,最終通過CDN返回給用戶端。這種與OBS集成的在線處理的方式,帶來的是帶寬成本以及存儲成本的降低,以及QoS的提升。

  1.2 FPGA產(chǎn)品部署方面

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  目前,F(xiàn)PGA產(chǎn)品在部署方面可以劃分為公有云方案以及私有云方案兩種方式。深維科技目前所擁有的解決方案對行業(yè)輸出的產(chǎn)品形態(tài)主要分為公有云:SaaS、Instance以及鏡像服務(wù);私有云以及線下產(chǎn)品:軟硬一體機。所應(yīng)用的場景包括手機、電商、社交、CDN、云存儲、視頻等。

  1.3 私有云部署方案

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  針對私有云部署,架構(gòu)基于視頻加速卡的硬件環(huán)境,服務(wù)器上層相應(yīng)的操作系統(tǒng)以及虛擬化處理相結(jié)合,覆蓋賽靈思驅(qū)動層、管理層工具等部分。深維科技的方案部署于此架構(gòu)上,直接面向相應(yīng)的應(yīng)用場景。

  1.4 Alveo U50部署方案

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  Alveo U50采用了UltraScale+架構(gòu),集成了超高帶寬的8GB HBM2存儲器技術(shù),所以大幅縮小了產(chǎn)品尺寸。以此為基礎(chǔ)的方案是當(dāng)前計算密度最高的處理方案,對于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器升級來說更加便捷。

  2. 案例分析

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  上圖為某社交網(wǎng)絡(luò)云相冊縮略圖生產(chǎn)的實際案例,單節(jié)點吞吐性能提升可以達到16倍,TCO可以降低到一半,并且具有更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量體驗。因為其集群規(guī)模更小,所以維護起來更加方便。

  2.1 公有云部署

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  公有云部署主要涉及平臺、功能以及服務(wù)幾個方面。其中云上的服務(wù)形態(tài)包括SaaS、Instance、Image三種。SaaS的優(yōu)勢是易部署,起步費用較低,方便小規(guī)模用戶集成使用。Instance的集成更加靈活,封裝比較完整,成本相比SaaS更低。對于Image來說,購買云主機以及鏡像,需要在服務(wù)器端將應(yīng)用與鏡像完美集成,這意味著我們可以有機會將整體方案的最好性能發(fā)揮出來,因此Image方式的性能是最強的,并且可以實現(xiàn)深度的定制。

  2.2 某視頻網(wǎng)站W(wǎng)ebP轉(zhuǎn)碼方案

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  上圖為某視頻網(wǎng)站W(wǎng)ebP轉(zhuǎn)碼方案的實際案例,我們在云端上的整體性能都是有保障的,雖然云端的CPU為VCPU,在性能上會有些損耗,但整體性能收益一般情況下都會有20倍以上的性能提升。

  綜上,深維科技ThunderImage圖像處理方案,支持豐富的編解碼算法,能夠適應(yīng)差異化的應(yīng)用場景,同時,無縫兼容業(yè)界常見算法平臺。高效便捷的應(yīng)用體驗與部署方式,對于無論是公有云,私有云還是混合云端的應(yīng)用來說都是一種新的優(yōu)化與選擇。

  關(guān)于深維科技:

  北京深維科技有限公司(簡稱深維科技)成立于2016年,由中國頂級FPGA軟件和硬件開發(fā)人員組成。 公司團隊在多媒體處理,HPC應(yīng)用和異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方面擁有豐富的經(jīng)驗。致力于成長為領(lǐng)先的異構(gòu)加速應(yīng)用領(lǐng)域FPGA計算平臺供應(yīng)商,為更多行業(yè)和應(yīng)用提供支持。

  深維科技基于FPGA + CPU的異構(gòu)計算技術(shù),為數(shù)據(jù)中心應(yīng)用提供超高性能的圖像和視頻處理解決方案和產(chǎn)品。除此之外,深維科技還為高性能計算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用,如存儲壓縮加速和地震勘探等應(yīng)用提供解決方案和設(shè)計服務(wù)。


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