Instâncias do Amazon EC2 F2

Habilitam o desenvolvimento e a implantação com maior rapidez do acelerador de FPGA na nuvem

Por que usar as instâncias F2 do EC2?

As instâncias F2 do EC2, as instâncias de segunda geração alimentadas por FPGA, foram criadas especificamente para desenvolver e implantar hardware reconfigurável na nuvem e oferecer uma relação preço/desempenho até 60% melhor do que as instâncias F1 de primeira geração. As instâncias F2 são alimentadas por até 8 FPGAs AMD Virtex UltraScale+ HBM VU47P e são as primeiras instâncias baseadas em FPGA a apresentar 16 GB de memória de alta largura de banda. Elas apresentam um processador AMD EPYC (Milan) de 3ª geração com 3x núcleos de processador (192 vCPU), 4x largura de banda da rede (100 Gbps), 2x memória de sistema (2 T iB) e 2x SSD NVMe (7,6 TiB) em comparação com instâncias F1. É possível usar instâncias F2 para potencializar as soluções aceleradas por FPGA em genômica, processamento de multimídia, big data, segurança/aceleração de rede e transmissão de vídeo baseada em nuvem.

As instâncias F2 são fáceis de programar e são fornecidas com tudo o que é necessário para desenvolver, simular, depurar e compilar código de aceleração de hardware, inclusive uma AMI para desenvolvedores de FPGA. Elas fornecem ambientes de desenvolvimento para desenvolvimento de hardware de baixo nível e desenvolvimento de software em ambientes C/C++ e OpenCL (disponíveis em nosso GitHub). Após concluir o projeto da FPGA, será possível registrá-la como imagem de FPGA da Amazon (AFI) e implantá-la em uma instância F2 com apenas alguns cliques. Não há limite para o número de vezes que suas AFIs podem ser reutilizadas nem para o número de instâncias F2 que podem ser utilizadas. O AFI simplifica o processo de desenvolvimento ao eliminar a necessidade de licenças por usuário exigidas nos fluxos baseados em Xilinx, permitindo que você programe os FPGAs em sua instância F2 quantas vezes quiser, sem taxas adicionais ou cobranças de software para ferramentas de desenvolvimento ao usar a AMI para desenvolvedores de FPGA.

Benefícios

As instâncias F2 oferecem aceleração personalizável por meio de FPGAs, algo que a computação de uso geral, como GPUs e CPUs, não pode oferecer, sem o investimento inicial e o tempo de design necessários para ASICs. Com suporte para desenvolvedores de hardware de baixo nível e C/C++ de alto nível, os FPGAs permitem a rápida adaptação diante das mudanças nas demandas do mercado para reconfigurar a aceleração de hardware e atender às crescentes necessidades das aplicações.

Diferentemente dos sistemas on-premises, a execução de computação de alto desempenho em instâncias F2 oferece capacidade virtualmente ilimitada para aumentar a escala horizontalmente da infraestrutura. É possível iniciar quantas instâncias forem necessárias e pagar somente pelo que for usado.

As instâncias F2 do Amazon EC2 fornecem aceleração para um conjunto diversificado de aplicações vinculadas à computação. Os clientes podem explorar, testar e implantar aceleradores pré-construídos desenvolvidos por parceiros de tecnologia F2 diretamente no AWS Marketplace.

Os desenvolvedores podem acelerar seu desenvolvimento de FPGA com blocos de construção de FPGA pré-configurados, ferramentas avançadas baseadas em nuvem e fluxos que permitem a eles se concentrarem em sua lógica de aceleração de valor agregado. Os desenvolvedores podem obter experiência prática com tutoriais on-line individualizados e aprender com muitos exemplos do GitHub.

Casos de uso

Pesquisa e análise genômica

As instâncias F2 são ideais para processar grandes quantidades de dados genômicos e fornecer o menor tempo de obtenção de resultados com melhor precisão e baixo custo por genoma. FPGAs podem fornecer até 30x de aceleração de computação de Sequenciamento de Próxima Geração (NGS) em comparação com as instâncias baseadas em CPU mais recentes na AWS.

Redes e segurança

As instâncias F2 oferecem a capacidade de calcular com eficiência pacotes de rede a uma taxa de linha com o uso do atributo de ethernet virtual. Com esse recurso, os FPGAs em instâncias F2 podem ser usados para aplicações de segurança, como inspeção profunda de pacotes, balanceadores de carga de alto desempenho ou outras aplicações de rede que exigem processamento de pacotes em tempo real.

Processamento multimídia

As aplicações de transcodificação de vídeo de transmissão ao vivo com o uso de instâncias F2 oferecem maior desempenho em comparação com as aplicações que usam instâncias de computação. As instâncias F2 são a solução ideal para atender aos requisitos dessas aplicações para reduzir os custos de computação sem comprometer a qualidade.

Big data e analytics de pesquisa

O volume, a variedade e a velocidade dos requisitos de análise e pesquisa de dados em muitos aplicativos 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 F2 para cumprir requisitos de pesquisa e big data analytics.

Emulação e prototipagem ASIC

As instâncias F2 também podem ser usadas para emulação e prototipagem durante desenvolvimentos ASIC mais complexos.

Depoimentos de clientes

Aqui estão alguns exemplos de como clientes e parceiros alcançaram suas metas de negócios com as instâncias F2 do Amazon EC2.

 

 

A NeuroBlade está na vanguarda da aceleração da data analytics com sua inovadora Unidade de Processamento SQL (SPU), que se integra perfeitamente a uma variedade de mecanismos de consulta de código aberto, como o Presto e o Apache Spark.

“No mundo atual impulsionado pela IA, onde a data analytics está crescendo em um ritmo sem precedentes, as instâncias tradicionais centradas em CPU estão lutando para escalar junto com a explosão dos dados. A SPU da NeuroBlade, aproveitando os dispositivos FPGA disponíveis nas instâncias F2 do Amazon EC2, fornece uma solução inovadora com um processamento de consultas mais rápido e eficiência de throughput de consultas líder de mercado (CpH/USD). A nova instância F2 do Amazon EC2 permite que os usuários da nuvem aproveitem essa aceleração de hardware de ponta, capacitando-os a executar workloads mais próximas de seus dados e desbloquear desempenho e escalabilidade excepcionais em um ambiente nativo da nuvem.”

- Elad Sity, CEO e cofundador da NeuroBlade

 

 

A análise secundária do Illumina DRAGEN (Dynamic Read Analysis for GenOmics, análise de leitura dinâmica para genômica) permite que laboratórios de todos os tamanhos e disciplinas maximizem seus dados genômicos com um conjunto preciso, abrangente e eficiente de ferramentas de bioinformática. Com base em uma parceria estratégica de longa data e na implantação existente em instâncias F1 do Amazon EC2 baseadas em FPGA, os pipelines de análise secundária DRAGEN serão implantados nas instâncias F2 do Amazon EC2 para permitir aos clientes uma implementação de algoritmos de análise genômica acelerada por hardware, expandindo a capacidade computacional e o insight científico em escala. O DRAGEN é acessível por meio do Illumina Connected Analytics como parte de um ecossistema mais amplo de software conectado implantado na AWS.

Detalhes do produto

Nome da instância FPGAs vCPU Memória FPGA HB M/DDR4 Memória da instância (GiB) Armazenamento local (GiB) Largura de banda de rede (Gbps) Largura de banda do EBS (Gbps)
f2.12xlarge 2 48 32 GiB/128 GiB 512 2x 950 25 Gbps 15 Gbps
f2.48xlarge 8 192 128 GiB/512 GiB 2048 8x 950 100 Gbps 60 Gbps

Comece a usar as instâncias F2

Kit de desenvolvimento FPGA

Os desenvolvedores podem começar a usar instâncias F2 com o uso do kit de desenvolvimento FPGA. O kit está disponível no GitHub e inclui toda a documentação sobre F2, interfaces FPGA internas e scripts de compilador para gerar Imagens de FPGA da Amazon (AFIs). Os FPGAs da AWS suportam vários ambientes de desenvolvimento para atender aos desenvolvedores de hardware e software. O HDK fornece desenvolvimento de hardware totalmente personalizado, e o ambiente definido por software permite o desenvolvimento de acelerações usando código C/C++/OpenCL sem o conhecimento de hardware necessário. Isso permite um desenvolvimento de FPGA rápido para as instâncias de F2 do EC2.

AMI para desenvolvedores de FPGA

A AMI para desenvolvedores de FPGA inclui Xilinx Viviado sem cobrança de software adicional, além de um ambiente de desenvolvimento de ferramentas pré-empacotado com scripts e ferramentas para simular o projeto e a compilação de FPGAs e registrar a 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.