Amazon Web Services: Auch Amazon setzt auf FPGAs in der Cloud

Wer die Elastic Compute Cloud (EC2) der Amazon Web Services nutzt, hat künftig Zugriff auf FPGAs von Xilinx, um den eigenen Code zu beschleunigen. Amazon spricht von der F1-Instanz.

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Floorplan eines FPGAs
Floorplan eines FPGAs (Bild: Amazon Web Services)

Amazon hat auf seiner Hausmesse Re:invent in Las Vegas eine Erweiterung für die Elastic Compute Cloud (EC2) der Amazon Web Services vorgestellt: Die F1-Instanz gibt Entwicklern Zugriff auf ein Array von FPGAs, womit Amazon den Angaben zufolge der erste Cloud-Anbieter ist, der programmierbare Schaltungen zur Verfügung stellt. Ähnliche Vorstöße gibt es allerdings von Microsoft via Azure, wenngleich man in Redmond noch nicht so weit ist wie bei Amazon.

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Die Nodes mit den Field Programmable Gate Arrays bestehen laut Blogeintrag aus Intel-CPUs vom Typ Xeon E5-2686 v4 (Broadwell-EP mit 18 Kernen) und bis zu acht FPGAs. Dabei handelt es sich um Xilinx' Ultrascale+ VU9P (PDF) mit vier ECC-geschützten DDR4-Speicherkanälen für 64 GByte RAM. Bei mehr als einem FPGA soll sich dieser über ein Fabric, das 400 Gbps bidirektional erreichen soll, mit den anderen den gleichen Adressraum teilen.

  • FPGAs eignen sich für einige Workloads besser als CPUs oder GPUs (Bild: NGCodec)
FPGAs eignen sich für einige Workloads besser als CPUs oder GPUs (Bild: NGCodec)

Amazon hat sich mit Xilinx für FPGAs des zweitgrößten Herstellers entschieden, wohingegen Microsoft auf FPGAs der Intel-Tochter Altera setzt. Nutzer können ihren Code für die FPGAs mit Verilog oder VHDL schreiben und mit Tools von Xilinx anschließend kompilieren, simulieren und verifizieren. Über ein virtuelles JTAG-Interface können die FPGAs debuggt und mittels C(++) oder OpenCL programmiert werden. Laut Amazon sollen durch FPGAs manche Anwendungen um bis zu den Faktor 30x beschleunigt werden.

Interessant für Bild- und Videobearbeitung oder Deep Learning

Je nach Konfiguration eignen sich die Field Programmable Gate Arrays etwa dazu, Fotos im Raw-Format zu bearbeiten und danach mit einer anderen Programmierung die Fotos mit Hilfe von Inferencing zu analysieren. Ein Partner, der die FPGAs verwendet, ist NGCodec: Der Videoproduktionsdienst nutzt sie, um seinen H.265-Encoder mit geringerer Latenz und höherer Bildqualität auszuführen.

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In den Genuss einer Vorschau der F1-Instanz der Elastic Compute Cloud kommen vorerst aber nur Kunden in Countys an der US-amerikanischen Ostküste (Northern Virginia). Anfang 2017 soll das FPGA-Cloud-Angebot in weiteren Regionen verfügbar sein, Preise nannte Amazon nicht.

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