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行业新闻
半导体厂抢攻云端商机
2014-11-17
企业为发展更独特的云端服务,对客制化资料中心设备的需求逐渐发酵;半导体厂遂加紧推出具灵活配置弹性的云端设备开发平台,以及支援OpenCL设计工具的可编程FPGA方案,协助资料中心设备业者打造各种客制化功能。

  资料中心客制化设计需求涌现。随着云端服务日趋多元,传统一体适用的云端设备已无法满足企业应用需求,无论是半导体元件商或晶片设计服务商,都正想方设法提高解决方案的弹性,让资料中心业者及企业能开发出最穠纤合度且符合自身需要的云端设备。

  有鉴于此,晶片设计服务公司Synapse Design日前已携手飞思卡尔(Freescale),打造出业界首款可配置的(Configurable)云端设备开发平台,期能协助网路营运业者和云端服务供应商打造各种客制化功能。

  瞄准云端设备客制需求 可配置开发平台趁势起

  Synapse Design总裁暨执行长Satish Bagalkotkar表示,资料中心业者对于客制化云端设备的需求极为热切,而可配置的云端设备实体开发平台将能切合此市场需求。

  Synapse Design总裁暨执行长Satish Bagalkotkar(图1右)表示,物联网概念火速蔓延至各个应用市场,不同的领域亦将掀起一连串的产业革命,朝向“万物互联”的愿景迈进,在此变革过程里,云端运算平台更是首当其冲;他解释,当各种不同的资料大量连结至云端时,这些巨量资料将如洪流般涌入资料中心,因此包含伺服器、储存等云端设备,都将受到巨量资料席卷而来的运算挑战。

  除此之外,不同的企业应用,对于云端设备的需求也不尽相同。Bagalkotkar进一步指出,云端运算领域是高度客制化的市场,许多大型企业如金融机构、网路服务业者,都亟需独家的云端应用方案,以符合不同市场的需求;因此,资料中心业者要如何迎接物联网商机并克服巨量资料带来的运算挑战,以及满足各个企业应用的客制化需求,同时还须兼顾运算效能、功耗、稳定性等表现,便成了现今云端设备开发过程中最重要的考验。

  瞄准此一趋势,Synapse Design近来开始跨足云端运算市场,并推出具备高度配置弹性的云端设备实体开发平台。据了解,该平台除了硬体参考设计外,亦内含Synapse Design的软体设计工具,能满足资料中心业者对客制化设备的高度需求,更简易地打造各种差异化方案。

  值得注意的是,在众多云端设备开发考量中,功耗及效能的权衡是目前产业界最为关注的焦点。也因此,Synapse Design的可配置实体设计平台选择采用安谋国际(ARM)架构,以达到在相同运算效能下,功耗仅为英特尔(Intel)架构50%的目标。

  Bagalkotkar分析,虽然英特尔架构在云端运算市场占有举足轻重的地位,但采用该架构的设备,长期以来为人所诟病的问题便是功耗过高,这也意味着资料中心业者必须花更多的时间与成本来开发及运作冷却系统。

  据了解,可配置实体设计平台内建二十四颗飞思卡尔网路处理器。Synapse Design营运长Devesh Gautam(图1左)认为,飞思卡尔长期以来的技术强项在于注重互联(Interconnect)设计,这体现在云端运算设备的优势便是可提供更好的网路吞吐量表现。

  虽然ARM架构目前在云端运算市场的渗透率仍然不高,实际商用化的晶片方案实例微乎其微,不过Bagalkotkar坚信,当资料中心业者益发体认到节能的重要性,ARM架构的影响力未来将会持续茁壮。

  Gautam透露,与飞思卡尔的合作只是Synapse Design的第一步,未来该公司并不排除与其他的ARM晶片商携手合作,共同瞄准云端市场的客制化需求进而推出更多解决方案,并持续提升可配置云端设备开发平台的产品价值,以搭上云端运算和巨量资料的商机。

  另一方面,软体定义资料中心(SDDC)亦搭上客制化云端设备风潮,成为云端产业的新焦点。为了抢攻此波商机,现场可编程闸阵列(FPGA)业者正积极推出整合OpenCL设计工具的FPGA方案,让软体工程师可直接于FPGA上进行编程,加速软体定义资料中心中软硬体的整合。

  强攻软体定义资料中心 FPGA支援OpenCL

  Altera资深副总裁暨总经理Jeff Waters表示,资料中心的建置将朝以下方向迈进,也就是降低联网速度延迟、减少能源与冷却系统使用、优化中央处理器(CPU)负载以及强化资料撷取与分析能力;此外,近年来掀起的客制化资料中心需求,以及在同一企业的云端系统内,针对诸如信件收发、影音观赏、网页浏览等不同种终端使用行为,要如何平衡配置及优化资料中心的运算模式,都在在成了建置资料中心的新挑战,而这一切都可交由近来云端产业的新概念--软体定义资料中心来解决。

  据了解,软体定义资料中心主要着重两项功能--增进管理能力和可程式化;前者须要透过应用程式介面(API)紧密结合底层硬体架构,后者则强调应用程式必须能够直接从基础架构进行资源配置和存取服务,不管是哪种功能,软体定义资料中心无非是希望能够平衡配置运算资源,让企业可依据不同种应用型态,打造黄金比例的客制化资料中心。

  Waters进一步指出,无论是客制化设备及架构的需求,以及软体定义资料中心概念的兴起,都为能提供可编程弹性的FPGA提供了绝佳的市场机会。他强调,FPGA在软体定义资料中心能负担的任务多元,如能让运算/储存/联网设备共享虚拟化资源、加速虚拟机管理程序(Hypervisor)卸载及资料撷取/演算法运作速度、与CPU搭配以强化丛集(Cluster)运算系统及丛集互联功能等。

  值得注意的是,为了提高FPGA在软体定义资料中心市场的竞争力,FPGA业者无不积极增添各种软硬整合方案,提高FPGA的附加价值;其中,针对异质性计算装置(Heterogeneous Device)平行化运算所设计的标准应用程式介面(API)以及程式语言--OpenCL,更是炙手可热的选择(图3)。也因此,包括Altera、赛灵思(Xilinx)等FPGA大厂,皆积极开发支援OpenCL设计工具的FPGA架构。

  Waters表示,OpenCL能让FPGA实现“友善编程(Programmer-friendly)”的目标,协助FPGA深入到主流异质架构运算领域,并加速软体定义资料中心软硬体运算架构的整合。他预计至2016年时,Altera在资料中心的客户将有50%会采用支援OpenCL架构的FPGA进行开发设计。

  事实上,Altera与中国大陆搜寻引擎龙头百度日前展示以回旋神经网路(CNN)演算法运作的线上搜寻功能,OpenCL即在其中发挥关键性的作用。Waters更透露,目前全球前六大的伺服器供应商及投资银行中,分别有四家及三家厂商已选择采用Altera支援OpenCL设计工具的FPGA来开发资料中心设备。

  据了解,目前Altera旗下产品中,投产台积电20奈米制程的Arria 10及英特尔(Intel)14奈米三闸极(Tri-gate)制程的Stratix 10皆可支援OpenCL开发套件,除充分满足软体定义资料中心的需求外,并可进一步加速微控制器(MCU)、绘图处理器(GPU)等嵌入式处理器于FPGA平台上的开发工作。

  综上所述,不难发现半导体元件商及晶片设计服务商都正积极抢攻云端市场商机,而因应企业对客制化资料中心的需求水涨船高,半导体业者也竭力开发各种能提高设计弹性的解决方案,以协助企业及资料中心业者打造各种差异化云端设备及架构。

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