亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）首席布道者（Chief Evangelist）Jeff Barr在一個(gè)開(kāi)發(fā)者預(yù)告 （Developer Preview）中公布了AWS ( Amazon Web Services ) F1 實(shí)例，公布的該實(shí)例是一個(gè)什么樣的東西呢？？

Barr 在博文中寫(xiě)到：

“基于硬件的可定制化解決方案中一個(gè)最具吸引力的方法就是可編程門(mén)陣列，即 FPGA。專(zhuān)為某種功能而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用芯片往往功能單一，電路連接也比較死板固定，與之相比 FPGA 則更加的靈活。把 FPGA 板卡插到 PC 主板的卡槽里，我們可以對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程。每款 FPGA 器件都有一定的可編程邏輯門(mén)資源。對(duì) FPGA 編程操作非常 ‘簡(jiǎn)單’ ，只需與之建立連接，我們就可以利用 ‘與（AND）、或（OR）、異或（XOR）’ 等創(chuàng)建想要的邏輯功能，或者利用觸發(fā)器（flip-flop）、移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)模塊。眾所周知 CPU 是串行執(zhí)行命令的（也有一些并行元素），指令集也是有限的，而且數(shù)據(jù)寬度一般是 32 位或者 64 位，而 FPGA 則可以執(zhí)行任何并行操作，而且數(shù)據(jù)寬度幾乎是可以任意的，可大可小。”

“這種高度并行的計(jì)算模式非常適合搭建自定義加速器來(lái)處理計(jì)算密集型應(yīng)用。例如對(duì)于基因組排序、地震分析、金融風(fēng)險(xiǎn)分析、大數(shù)據(jù)搜索和加密算法等應(yīng)用，采用 FPGA 解決方案能夠帶來(lái)30 倍的速度提升。”

“我希望這聽(tīng)起來(lái)非常棒，而且你也迫不及待的想用 FPGA 來(lái)加速你的應(yīng)用。”

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“今天我們?cè)陬A(yù)告中發(fā)布的最新 F1 實(shí)例，除了用它來(lái)構(gòu)建你自己的應(yīng)用和服務(wù)外，你還可以將其打包在 AWS 云市場(chǎng)進(jìn)行出售和復(fù)用。將其整合在一起，你就可以避免所有曾經(jīng)單獨(dú)使用 FPGA 所不得不面對(duì)的費(fèi)錢(qián)費(fèi)力的步驟，用一種和使用其他所有類(lèi)型的軟件都非常類(lèi)似的商業(yè)模式。我們?yōu)橛脩?hù)提供了使用云工具設(shè)計(jì)自己的邏輯功能、仿真以及驗(yàn)證，然后將自己的設(shè)計(jì)在幾天內(nèi)玄素上市的能力。”

F1 采用的是 Intel Broadwell E5 2686 V4 處理器（普通模式 2.3 GHz，Turbo 模式所有核可達(dá) 2.7 GHz，單核可達(dá) 3.0 GHz），高達(dá) 976 GB 的內(nèi)存，以及 4 TB NVMe SSD 內(nèi)存，集成 1 到 8 個(gè) FPGA 芯片，因此可以說(shuō)給用戶(hù)提供了豐富的可用資源和強(qiáng)大的性能。 FPGA 器件為每個(gè) F1 實(shí)例專(zhuān)用，不支持多用戶(hù)共享使用。

F1 采用的 FPGA 規(guī)格(每個(gè) F1 實(shí)例最高可支持 8 個(gè)這種類(lèi)型的 FPGA):

Xilinx UltraScale+ VU9P，16nm工藝；

2.64 GiB ECC (錯(cuò)誤檢查與糾錯(cuò))保護(hù)內(nèi)存，288 位總線(xiàn)帶寬，4 個(gè) DDR4 通道；

專(zhuān)用的 PCIe x16 接口，實(shí)現(xiàn)與 CPU 通信；

大約 2500 萬(wàn)個(gè)邏輯元件；

大約 6800 個(gè) DSP 模塊；

虛擬的 JTAG 接口，用于調(diào)試。

“實(shí)例中不只有一個(gè) FPGA， 專(zhuān)用的 PCIe 接口支持不同 FPGA 之間共享同一存儲(chǔ)地址空間，互相之間可以通過(guò) PCIe 架構(gòu)進(jìn)行高速通信，每個(gè)方向上數(shù)據(jù)通信傳輸速率可達(dá) 12Gbps。一個(gè)實(shí)例中的所有 FPGA 可以實(shí)現(xiàn) 400 Gbps 的雙向通信環(huán)路，低延遲高帶寬，當(dāng)然這需要用戶(hù)自定義協(xié)議來(lái)充分利用這一高級(jí)特性。

“除此之外 Amazon 還發(fā)布了一個(gè)開(kāi)發(fā)者工具：AMI，“一套你可以在 AWS 云服務(wù)器免費(fèi)使用的開(kāi)發(fā)工具”，用以支持 AWS F1 應(yīng)用開(kāi)發(fā)。”