近年來,伴隨著AI人工智能、深度學習、神經網絡等技術的突飛猛進,可編程的“萬能芯片”FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)也正在獲得越來越多的關注。而2018年12月19日,英特爾FPGA中國創新中心在重慶西永微電子產業園的盛大揭幕,更是讓FPGA瞬間成為了整個業界視線匯聚的焦點。
另一方面,作為英特爾FPGA創新中心服務器產品的獨家贊助商,戴爾易安信為該創新中心提供了搭載FPGA的第14代PowerEdge系列服務器。這也讓戴爾易安信在本次揭幕儀式上備受矚目。
為什么從英特爾到戴爾易安信,都對FPGA如此青睞有加?英特爾為什么會選擇戴爾作為FPGA創新中心服務器的獨家贊助商?對于FPGA技術的市場前景和未來發展,戴爾易安信有著怎樣的判斷和預期?對于用戶而言,選擇FPGA解決方案又能帶來哪些好處?
在趣味科技對戴爾易安信全球資深副總裁、大中華區企業解決方案總經理曹志平,戴爾易安信中國研究院院長王鯤,戴爾易安信大中華區企業解決方案總監陳駿,戴爾易安信大中華區高性能計算方案架構師、高性能計算實驗室主任凌巍才等一眾高管的采訪當中,以上這些問題的答案也將逐一揭曉。
FPGA芯片的技術優勢
“為什么FPGA會得到大家越來越多的關注?因為它具有不少優勢:高性能、低功耗、靈活性強。首先從應用角度看,FPGA的適用面非常廣,尤其是那些數據串行排列需要解決運算的場景,基因測序、深度學習、大數據分析、安全應用、超算、存儲編碼等等,FPGA的表現尤其突出,而且在很多應用場景中,其性能會比通用處理器快10倍甚至是100倍,并且功耗非常低,還可以不斷重寫。”曹志平表示,“戴爾易安信提供的FPGA解決方案,除了服務器解決方案以外,還可以跟很多日常應用的云平臺完美結合,譬如目前非常流行的容器管理軟件Kubernetes。與此同時,我們的Asaka服務平臺還可以支持在異構OpenCL設備上的應用,讓FPGA資源能夠獲得更好更靈活的調度,讓支持OpenCL的平臺能夠更好地運營效能。”
“作為可編程的硬件,FPGA和傳統硬件相比有著很大不同,編程完之后可以擁有很強的靈活性,支持差異化定制,譬如隨時改變FPGA的功能。在性能方面,GPU在浮點運算上的表現非常出色,而如果是做推理類的整點運算,FPGA則更有優勢。”王鯤表示。
“簡單來說,FPGA就像是可以拼成任何東西的樂高積木,雖然整體效果并沒有一體成型的產品那么好,但是優點在于可以隨時根據需求變化,今天你用它拼出來的是擎天柱,明天又可以把它變成威震天。”陳駿說道。
曹志平透露,雖然FPGA是相對較新的技術,但是戴爾易安信很早就和用戶做過一些嘗試。譬如國內知名的某語音交互人工智能企業,就采用了戴爾易安信FPGA服務器平臺來開發和運行AI應用;國內著名的某理工科學院,也采用了戴爾易安信FPGA架構進行生命科學研究;包括其他很多應用場景的探索和分析,也已經在陸續展開當中。可以預見的是,未來FPGA將會成為越來越重要的芯片。而作為新的重要技術趨勢,CPU+FPGA深度融合的異構計算更是成為了產業發展的必然選擇,為下游整機系統及軟件開發帶來了重要機遇。
英特爾為什么選擇戴爾易安信
在強手林立的服務器產品提供商中,英特爾為什么唯獨選中了戴爾易安信,作為自己FPGA創新中心服務器產品的獨家贊助商?
曹志平表示:“FPGA是一個計算組件,需要放在服務器上運轉起來才能發揮作用。戴爾易安信是一家系統級的解決方案提供商,同時是第一家提供支持FPGA的廠商。包括對FPGA技術的理解和實施能力、跟云平臺結合的管理工具、對FPGA虛擬化應用的管理、以及對計算資源的利用效率……如果綜合考慮所有這些服務能力的話,目前來看戴爾易安信可以說是最優的選擇。對于應用開發商而言,戴爾易安信也形成了非常獨特的優勢:可以通過我們旗下的一系列產品組合,幫助他們更加高效地運用FPGA的優勢,更好地控制成本問題,帶來更高的工作效率、更大的靈活性,在開發過程中起到最好的效果。”
“與其他友商相比,戴爾易安信具備三大優勢:一是全球豐富的IT資源,FPGA在美國實驗室已經做了生命科學的驗證;二是我們和很多合作伙伴都開展合作,包括英特爾、NVIDIA以及大批的ISV獨立軟件開發商,只有開放合作才能把事情做得更好;三是我們在本地有很多培訓機構和資源,像聯合實驗室除了可以做驗證之外,還可以有針對性地為合作伙伴和用戶提供HPC、AI等培訓。”凌巍才表示。
“我們想強調的是,戴爾對于各種新興技術都是非常開放的,我們不會特別在意短期業務的成長,更多的是看大的方向。就像‘真理可能會遲到,但是不會缺席’。我覺得好的技術可能會遲到,但是早晚都會爆發。這是我們一直以來的理念。正是因為基于這樣的理念,不管是FPGA,還是新的AI技術或芯片,只要我們覺得有應用前景,有好的業務發展推動力,就會去主動擁抱它們。”曹志平表示,“第二點就是,現在的戴爾科技集團跟以前比實力要強很多。以前我們的創新和研發能力更多地體現在硬件層面,但是現在我們專注的都是軟硬件結合的端到端解決方案。與合作伙伴的這些創新成果,和我們一直以來非常強的競爭力相結合,就能體現出有差異性的強大競爭力。”
FPGA的奇點正在來臨
出色的技術優勢,廣泛的應用場景,讓FPGA在泛人工智能、5G、無人駕駛、智能終端、數據中心等領域都展現出了巨大的市場潛力。
有數據統計,近年來全球FPGA的市場規模,基本在50億~60億美元左右。而來自研調機構Global Market Insights的最新報告則顯示,在2015~2022年間,FPGA市場將出現8.4%的年復合增長率,到2022年規模有望超過99.8億美元。
不過與此同時,即便是正在全力推進FPGA的英特爾也承認,在人才、技術門檻、產業生態等方面,FPGA目前仍然面臨著不小的挑戰。那么對于FPGA而言,什么時候才會是奇點爆發的那一刻?
對此曹志平認為,從中長期來看,FPGA有著非常好的應用場景和市場前景,不然英特爾也不會斥167億美元巨資收購可編程芯片廠商Altera。不過對于奇點究竟什么時候來臨,業界可能還存在一定的爭議。
“不過從擁抱新技術的角度來講,戴爾易安信肯定是會積極擁抱和全力支持FPGA的。因為科學技術的一大魅力就是有著巨大的不確定性,有失敗和痛苦的時候,但也有的時候成功來得太快,業務量爆炸式增長,連交貨都會出現很大困難。”曹志平表示,“而且我們也確確實實看到,FPGA在一些具體的業務場景能夠給用戶帶來巨大的價值。所以對于FPGA的未來前景,我們還是非常看好和不斷強調的。另外這幾年來,云計算技術的發展、客戶多云平臺的搭建、人工智能技術的火爆,都對額外的計算能力產生了極大需求,從而推動了服務器市場的大幅增長。一旦奇點來臨之后,很有可能FPGA又會成為下一項對服務器市場增長起到巨大推動力的新技術。”