Instances Amazon F2 EC2

Permettre un développement plus rapide d’accélérateur FPGA et son déploiement dans le Cloud

Pourquoi choisir les instances Amazon EC2 F2 ?

Les instances F2 Amazon EC2, les instances de deuxième génération alimentées par FPGA, sont spécialement conçues pour développer et déployer du matériel reconfigurable dans le cloud et offrir des performances tarifaires jusqu’à 60 % supérieures à celles des instances F1 de première génération. Les instances F2 sont alimentées par jusqu’à 8 FPGA AMD Virtex UltraScale+ HBM VU47P et sont les premières instances basées sur FPGA à disposer de 16 Go de mémoire à bande passante élevée. Elles sont équipées d’un processeur AMD EPYC (Milan) de 3e génération avec 3 cœurs de processeur (192 vCPU), 4 fois la bande passante réseau (100 Gbit/s), 2x la mémoire système (2 Tio) et 2x les SSD NVMe (7,6 Tio), par rapport aux instances F1. Vous pouvez utiliser les instances F2 pour alimenter des solutions accélérées par FPGA dans les domaines de la génomique, du traitement multimédia, du big data, de la sécurité/de l’accélération de la mise en réseau et de la diffusion vidéo basée sur le cloud.

Les instances F2 sont faciles à programmer et comprennent tout ce dont vous avez besoin pour développer, simuler, déboguer et compiler votre code d’accélération matérielle, notamment une AMI destinée aux développeurs FPGA. Elles fournissent des environnements de développement pour le développement matériel de bas niveau et le développement logiciel dans des environnements C/C++ et openCL (disponibles sur notre GitHub). Une fois la conception de votre FPGA terminée, vous pouvez l’enregistrer en tant qu’AFI (Image FPGA d’Amazon) et la déployer sur votre instance F2 en seulement quelques clics. Vous pouvez réutiliser vos AFI autant de fois et sur autant d’instances F2 que vous le souhaitez. AFI simplifie le processus de développement en éliminant le besoin de licences par utilisateur requises dans les flux basés sur Xilinx, ce qui vous permet de programmer les FPGA sur votre instance F2 autant de fois que vous le souhaitez sans frais supplémentaires ni frais logiciels pour les outils de développement lorsque vous utilisez l’AMI de développeur FPGA.

Avantages

Les instances F2 offrent une accélération personnalisable via les FPGA, ce que les calculs à usage général tels que les GPU et les processeurs ne peuvent pas fournir, sans l’investissement initial et le temps de conception requis pour les ASIC. Prenant en charge à la fois le développement C/C++ matériel de bas niveau et de haut niveau, les FPGA vous permettent de vous adapter rapidement à l’évolution des demandes du marché en reconfigurant l’accélération matérielle pour répondre aux besoins évolutifs de vos applications.

Contrairement aux systèmes sur site, l’exécution de calculs hautes performances sur des instances F2 offre une capacité pratiquement illimitée pour augmenter horizontalement votre infrastructure. Vous pouvez lancer autant d’instances que nécessaire et ne payer que pour ce que vous utilisez.

Les instances F2 Amazon EC2 accélèrent un ensemble varié d’applications liées au calcul. Les clients peuvent explorer, tester et déployer des accélérateurs prédéfinis développés par les partenaires technologiques de F2 directement sur AWS Marketplace.

Des développeurs peuvent accélérer le développement FPGA avec des blocs de construction FPGA préconfigurés, des outils basés sur le cloud et des flux qui leur permettent de se concentrer sur les programmes d’accélération de la valeur ajoutée. Les développeurs peuvent acquérir une expérience pratique grâce à des didacticiels en ligne à suivre à son propre rythme et apprendre à partir de nombreux exemples GitHub.

Cas d'utilisation

Recherche et analyse en génomique

Les F2 sont idéales pour traiter des quantités massives de données génomiques, fournir les résultats les plus rapides, avec la meilleure précision et un faible coût par génome. Les FPGA peuvent accélérer le calcul de la prochaine génération de séquençage (NGS) jusqu’à 30 fois par rapport aux dernières instances basées sur les CPU sur AWS.

Mise en réseau et sécurité

Les instances F2 offrent la possibilité de calculer efficacement des paquets de réseau au débit de ligne en utilisant la fonction Ethernet virtuel. Grâce à cette fonctionnalité, les FPGA sur des instances F2 peuvent être utilisés pour des applications de sécurité comme l’inspection approfondie des paquets ou les répartiteurs de charge haute performance ou d’autres applications de réseau qui nécessitent un traitement des paquets en temps réel.

Traitement multimédia

Les applications de transcodage vidéo diffusées en direct utilisant des instances F2 offrent des performances supérieures à celles utilisant des instances de calcul. Les instances F2 constituent la solution idéale pour répondre aux exigences de ces applications, réduisant les coûts de calcul sans pour autant compromettre la qualité.

Big data et analytique de recherche

Les exigences en matière de volume, de variété et de vitesse d'analyse de données et de recherche dans de nombreuses applications de Big Data ont augmenté à tel point que les clients se tournent vers l'accélération matérielle pour tenir le rythme. Pour ces applications, les clients peuvent tirer parti des performances améliorées des instances F2 pour répondre à leurs besoins en matière d’analytique et de recherche Big Data.

Émulation et prototypage ASIC

Les instances F2 peuvent également être utilisées pour l’émulation et le prototypage lors de développements ASIC plus complexes.

Témoignages de clients

Voici quelques exemples de la manière dont les clients et partenaires ont atteint leurs objectifs grâce aux instances F2 Amazon EC2.

 

 

NeuroBlade se situe à l’avant‑garde de l’accélération de l’analytique des données grâce à son unité de traitement SQL (SPU) innovante, qui s’intègre parfaitement à divers moteurs de requêtes open source tels que Presto et Apache Spark.

« Dans le monde actuel orienté IA, où l’analytique des données se développe à un rythme sans précédent, les instances traditionnelles centrées sur CPU rencontrent des difficultés à se mettre à l’échelle et à suivre l’explosion des données. Le SPU de NeuroBlade, qui exploite les appareils FPGA disponibles dans les instances F2 Amazon EC2, fournit une solution révolutionnaire avec un traitement des requêtes plus rapide et une efficacité de débit de requêtes (QpH/$) inégalée sur le marché. La nouvelle instance F2 Amazon EC2 permet aux utilisateurs du cloud d’exploiter cette accélération matérielle de pointe pour exécuter des charges de travail plus près de leurs données, tout en bénéficiant de performances et d’une capacité de mise à l’échelle exceptionnelles dans un environnement natif cloud. »

- Elad Sity, président‑directeur général et cofondateur de NeuroBlade

 

 

L’analyse secondaire d’Illumina DRAGEN (Dynamic Read Analysis for GENomics) permet aux laboratoires de toutes tailles et de toutes disciplines de maximiser leurs données génomiques grâce à une suite précise, complète et efficace d’outils bioinformatiques. S’appuyant sur un partenariat stratégique de longue date et un déploiement existant sur des instances F1 Amazon EC2 basées sur FPGA, les pipelines d’analyse secondaire DRAGEN seront déployés sur les instances F2 Amazon EC2 afin de permettre aux clients d’implémenter des algorithmes d’analyse génomique accélérés via matériel informatique, d’étendre la capacité de calcul et de disposer de données analytiques scientifiques à grande échelle. DRAGEN est accessible via Illumina Connected Analytics dans le cadre d’un écosystème de logiciels connectés plus large déployé sur AWS.

Détails du produit

Nom de l’instance FPGA vCPU Mémoire FPGA HB M / DDR4 Mémoire d’instance (Gio) Stockage local (Gio) Bande passante du réseau (Gbit/s) Bande passante EBS (Gbit/s)
f2.12xlarge 2 48 32 Gio/128 Gio 512 2x 950 25 Gbit/s 15 Gbit/s
f2.48xlarge 8 192 128 Gio/512 Gio 2 048 8x 950 100 Gbits/s 60 Gbits/s

Démarrer avec les instances F2

Kit de développement FPGA

Les développeurs peuvent commencer à utiliser des instances F2 à l’aide du kit de développement FPGA AWS. Ce kit est disponible sur GitHub et inclut toute la documentation sur les interfaces F2 FPGA internes et les scripts de compilateur pour générer les images FPGA d’Amazon (AFI). Les FPGA AWS prennent en charge plusieurs environnements de développement utilisés par les développeurs de matériels et de logiciels. Le HDK permet le développement de matériel personnalisé et l’environnement défini par logiciel permet le développement d’accélérations à l’aide de code C/C++/OpenCL, sans avoir à connaître le matériel. Cela permet le développement rapide de FPGA pour les instances F2 EC2.

AMI pour développeurs FPGA

L’AMI pour développeurs FPGA inclut Xilinx Vivado, sans frais logiciel supplémentaire, ainsi qu’un environnement de développement d’outils préconfiguré, doté de scripts et d’outils pour simuler votre conception FPGA et créer et enregistrer votre AFI. L'AMI pour développeurs FPGA inclut également des outils pour le débogage et la compilation de votre code. Vous pouvez déployer une AMI destinée aux développeurs FPGA sur une instance Amazon EC2 et mettre rapidement en service les ressources dont vous avez besoin pour écrire et tester votre conception FPGA.