1、什么是FPGA*
FPGA是一种可以重构电路的芯片,通过编程,用户可以随时改变它的应用场景,它可以模拟CPU、GPU等硬件的各种并行运算。通过与目标硬件的高速接口互联,FPGA可以完成目标硬件运行效率比较低的部分,从而在系统层面实现加速。
2、FPGA的优势
CPU、GPU 都属于冯•诺依曼结构,指令译码执行、共享内存。而FPGA是无指令、无需共享内存的体系结构,这一结构使得FPGA芯片比 CPU 甚至 GPU 的能效要高得多。
冯氏结构中,由于执行单元(如 CPU 核)可能执行任意指令,就需要有指令存储器、译码器、各种指令的运算器、分支跳转处理逻辑。由于指令流的控制逻辑复杂,不可能有太多条独立的指令流,因此 GPU 使用 SIMD(单指令流多数据流)来让多个执行单元以同样的步调处理不同的数据,CPU 也支持 SIMD 指令。
而 FPGA 每个逻辑单元的功能在重编程(烧写)时就已经确定,不需要指令。
如果使用 GPU 来加速,要想充分利用 GPU 的计算能力,batch size 就不能太小,延迟将高达毫秒量级。
而使用 FPGA 来加速的话,只需要微秒级的 PCIe 延迟。
** FPGA 方案 **
1、价格低廉
FPGA价格远低于RTX 3090显卡;
2、货源充足
FPGA可以替代封装机中的GPU,缓解目前市场上显卡价格高,货源少的问题;
3、节省功耗
FPGA芯片方案功耗仅为RTX 3090显卡的30%,可以有效的节省电力及机柜费用;
4、功能多样
FPGA硬件可通过重新配置架构来变更工作职能,即便不被使用在Filecoin挖矿场景,或不是用来替代GPU硬件,依然有其他用途,残值率高;
5、体积小巧
FPGA方案专为计算和存储工作负载而设计,外形小巧但配置极高,内有100GbE 网络和 PCI Express 4.0,可以部署在任意的服务器中;
6、性能强劲
使用FPGA代替GPU来进行P2封装作业, 双卡封装效率最高可达10.2T/日。