Amazon EC2 F2 執行個體

在雲端中實現更快的 FPGA 加速器開發和部署

為什麼選擇 Amazon EC2 F2 執行個體?

Amazon EC2 F2 執行個體是第二代 FPGA 支援的執行個體,專為在雲端開發和部署可重新設定的硬體而建置,比第一代 F1 執行個體提供高達 60% 的更佳價格效能。F2 執行個體採用多達 8 個 AMD Virtex UltraScale+ HBM VU47P FPGA,是第一個具有 16GB 高頻寬記憶體的 FPGA 型執行個體。 與 F1 執行個體相比,它們配備第三代 AMD EPYC (Milan) 處理器,具有 3x 處理器核心 (192 vCPU)、4x 網路頻寬 (100 Gbps)、2x 系統記憶體 (2 TiB) 和 2x NVMe SSD (7.6 TiB)。您可以使用 F2 執行個體來為基因體學、多媒體處理、大數據、網路安全/加速以及雲端型影片廣播的 FPGA 加速解決方案提供支援。

F2 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。它們為 C/C++ 和 OpenCL 環境中的低階硬體開發和軟體開發提供開發環境 (可在我們的 GitHub 上取得)。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 F2 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 F2 執行個體上。AFI 透過消除在 Xilinx 型流程中需要每位使用者授權的需求來簡化開發程序,讓您在使用 FPGA 開發人員 AMI 時,無需開發工具的額外費用或軟體費用,即可在 F2 執行個體上依據您的需要多次針對 FPGA 進行程式設計。

優勢

F2 執行個體可透過 FPGA 提供可自訂加速,如果沒有 ASIC 所需的預先投資和設計時間,就無法提供 GPU 和 CPU 等一般用途運算。FPGA 支援低階硬體和高階 C/C++ 開發人員,可讓您透過重新設定硬體加速以滿足應用程式不斷變化的需求,快速適應不斷變化的市場需求。

與內部部署系統不同,在 F2 執行個體上執行高效能運算提供幾乎無限的容量來橫向擴充您的基礎設施。您可以根據需要啟動任意數量的執行個體,並僅為您使用的執行個體付費。

Amazon EC2 F2 執行個體提供加速,適用於各種運算密集型應用程式。客戶可以直接在 AWS Marketplace 探索、測試和部署由 F2 技術合作夥伴開發的預先建置加速器。

開發人員可以利用預先設定的 FPGA 建置區塊、先進的雲端工具和流程加速 FPGA 開發,讓他們能夠專注於增值加速邏輯。開發人員可以透過自定進度的在線教學獲得實作經驗,並從許多 GitHub 範例中學習。

使用案例

基因體研究與分析

F2 執行個體非常適合用來處理大量基因體資料,能以最佳準確度和最低成本,最快提供結果。與 AWS 上最新的 CPU 執行個體相比,FPGA 可提供快 30 倍的下一代定序 (NGS) 運算加速。

聯網和安全

F2 執行個體具有使用虛擬乙太網路功能以列速率高效運算網路封包的能力。透過此功能,F2 執行個體上的 FPGA 可用於各種安全應用程式,如深度封包檢測或高效能負載平衡器,或需要即時封包處理的任何其他聯網應用程式。

多媒體處理

使用 F2 執行個體的即時廣播影片轉碼應用程式,效能比使用運算執行個體的應用程式更高。F2 執行個體是符合這些應用程式要求的理想解決方案,可降低運算成本又不會犧牲品質。

大數據和搜索分析

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 F2 執行個體提升的效能,滿足他們的大數據分析和搜尋要求。

ASIC 模擬和原型設計

F2 執行個體也可用於在更複雜的 ASIC 開發期間進行模擬和原型設計。

客戶見證

以下是客戶和合作夥伴如何透過 Amazon EC2 F2 執行個體實現業務目標的範例。

 

 

NeuroBlade 憑藉其創新的 SQL 處理單元 (SPU),處於加速資料分析的最前沿,該處理單元可與 Presto 和 Apache Spark 等各種開放原始碼查詢引擎無縫整合。

「在現今 AI 驅動的世界中,資料分析以前所未有的速度增長,傳統以 CPU 為中心的執行個體難以在資料劇增時相應地擴展。NeuroBlade 的 SPU 善用 Amazon EC2 F2 執行個體中提供的 FPGA 裝置,帶來突破性的解決方案,具有更快的查詢處理速度和市場領先的查詢輸送量效率 (QpH/$)。憑藉全新的 Amazon EC2 F2 執行個體,雲端使用者可充分利用這種尖端硬體加速功能,讓他們能夠執行更接近其資料的工作負載,並在雲端原生環境中獲得卓越的效能和可擴展性。」

– NeuroBlade 執行長兼聯合創辦人 Elad Sity

 

 

Illumina DRAGEN Dynamic Read Analysis for GENomics 二級分析讓各種規模和領域的實驗室能夠使用準確、全面和高效的生物資訊學工具,來最大限度地利用其基因體資料。DRAGEN 二級分析管道在長期策略合作夥伴關係和以 FPGA 為基礎的 Amazon EC2 F1 執行個體的現有部署上建置,將會部署於 Amazon EC2 F2 執行個體,讓客戶能夠以硬體加速的方式實作基因體分析演算法,從而擴大運算能力和科學洞察規模。做為部署於 AWS 上更廣泛的互聯軟體生態系統的一部分,DRAGEN 可透過 Illumina 連線分析進行存取。

產品詳細資訊

執行個體名稱 FPGA vCPU FPGA 記憶體 HB M/DDR4 執行個體記憶體 (GiB) 本機儲存 (GiB) 網路頻寬 (Gbps) EBS 頻寬 (Gbps)
f2.12xlarge 2 48 32 GiB / 128 GiB 512 2x 950 25Gbps 15 Gbps
f2.48xlarge 8 192 128 GiB / 512 GiB 2048 8x 950 100 Gbps 60 Gbps

開始使用 F2 執行個體

FPGA 開發套件

開發人員可以使用 AWS FPGA 開發套件開始使用 F2 執行個體。該套件在 GitHub 上提供,包括 F2、內部 FPGA 界面和用於產生 Amazon FPGA Image (AFI) 的編譯器指令碼的所有文件。AWS FPGA 支援多種開發環境,可為硬體和軟體開發人員提供服務。HDK 提供完全自訂的硬體開發和軟體定義的環境,允許使用 C/C++/OpenCL 程式碼開發加速,而無需任何硬體知識。這樣可以為 EC2 F2 執行個體進行快速 FPGA 開發。

FPGA 開發人員 AMI

FPGA 開發人員 AMI 包含 Xilinx Vivado,無需額外的軟體費用,以及預先打包的工具開發環境,其中包含用於模擬 FPGA 設計以及建置和註冊 AFI 的指令碼和工具。FPGA 開發人員 AMI 也包含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。