《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(jìn)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(jìn)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(jī),。所應(yīng)用的場景包括手機(jī),、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(dá)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(hù)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(fèi)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(tuán)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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