Xilinx zielt auf die Auslagerung von Rechenzentren mit „zusammensetzbarer“ Hardware ab

Xilinx hat eine Reihe von Rechenzentrumsprodukten auf der Grundlage von „zusammensetzbarer Hardware“ auf den Markt gebracht, um eine größere Anpassungsfähigkeit und Flexibilität zu ermöglichen, um den sich ständig ändernden Anforderungen von Rechenzentren gerecht zu werden und Latenzprobleme bei Videoanalyse- und Finanzhandelsplattformen anzugehen.

Zu den Produkten gehören eine neue Familie von Alveo SmartNICs (Netzwerkschnittstellenkarten), Videoanalyseanwendungen mit künstlicher Intelligenz (KI), ein beschleunigtes algorithmisches Handelsreferenzdesign für den Handel im Sub-Mikrosekundenbereich und der Xilinx App Store. Ziel der neuen Produkte ist es, Softwareentwicklern rechenintensive Leistung zu ermöglichen, ohne dass eine teure und langwierige Hardwareentwicklung erforderlich ist. Mit diesen neuen Produkten und Lösungen beseitigt Xilinx laut Xilinx die Hindernisse für Softwareentwickler, schnell softwaredefinierte, hardwarebeschleunigte Anwendungen auf Alveo-Beschleunigerkarten zu erstellen und bereitzustellen.

Die Herausforderung für viele Rechenzentren ist der massiv gestiegene Bedarf an Netzwerkbandbreite und der Optimierung für KI- und Echtzeitanalyse-Workloads, die sich ständig weiterentwickeln und die bestehende Infrastruktur an ihre Grenzen bringen. Dies treibt laut Xilinx den Bedarf an vollständig „zusammensetzbaren“, softwaredefinierten Hardwarebeschleunigern mit der Anpassungsfähigkeit zur Optimierung für anspruchsvolle Anwendungen sowie der Flexibilität, neue Workloads und Protokolle schnell zu übernehmen und sie mit Leitungsgeschwindigkeit zu beschleunigen.

„Zusammensetzbare“ SmartNIC

Das erste seiner neuen Produktsuite für das Rechenzentrum ist der Xilinx Alveo SN1000, eine Familie zusammensetzbarer SmartNICs. Mit Composable meint das Unternehmen, dass es softwaredefinierte Hardwarebeschleunigung für alle Funktionsauslagerungen bietet.

In einem Briefing mit embedded.com sagte Kartik Srinivasan, Director of Product Marketing für die Rechenzentrumsgruppe bei Xilinx:„Bei unserem Engagement mit Hyperscalern und Early Adopters hat jeder unterschiedliche Bedürfnisse, aber alle brauchen kontinuierliche Feature-Innovation, ohne dass Kompromisse bei der Leistung eingehen. Da die NIC eine kritische Komponente in der E/A eines Servers ist, jenseits von 25 GB, begannen Offload-NICs auf den Markt zu kommen.“

„Bei ASIC-Implementierungen dieser Offload-NICs gibt es keine Programmierbarkeit und daher keine Möglichkeit zur Skalierung und Anpassung an unterschiedliche Anforderungen. Ebenso sind CPU-Implementierungen, obwohl einige Aspekte der Programmierbarkeit aufweisen, nicht effizient und können nicht auf 100-Gb-Konnektivität und darüber hinaus skaliert werden.“

Die SN1000 SmartNICs entlasten CPU-intensive Aufgaben direkt, um die Netzwerkleistung zu optimieren, mit einer offenen Architektur, die eine breite Palette von Netzwerkfunktionen mit Leitungsgeschwindigkeit beschleunigen kann. Sie bieten softwaredefinierte Hardwarebeschleunigung für eine Vielzahl von Netzwerk-, Sicherheits- und Speicher-Offloads, wie Open vSwitch und Virtualisierungsbeschleunigung (Virtio.net). Zu den Sicherheits-Offloads gehören IPsec, kTLS und SSL/TLS sowie beschleunigte Speicheranwendungen wie Virtio.blk, NVMe über TCP, Ceph sowie Komprimierungs- und Kryptodienste.

Mit der Vitis Networking-Plattform und Industriestandard-High-Level-Programmiersprachen wie P4, C und C++ können Softwareentwickler Netzwerkfunktionen, Protokolle und Anwendungen erstellen, die in Hardware auf der SmartNIC ausgeführt werden. Vitis Networking ermöglicht es Unternehmen, schnell und einfach neue Netzwerkfunktionen zu erstellen und bestehende Netzwerkfunktionen zu optimieren, um neue Protokolle und Anwendungen zu verarbeiten, ohne die Hardware zu ersetzen, was Investitionen zukunftssicher macht.

Srinivasan fügte hinzu:„Kunden erhalten ein sofort einsatzbereites Plug-and-Play-Erlebnis. Wir programmieren einige Funktionen, von denen wir glauben, dass sie die Kunden benötigen, plus Beschleunigung, und dann kann der Kunde Blöcke entfernen oder seine eigenen benutzerdefinierten Beschleuniger hinzufügen.“

Bei der Einführung sagte Xilinx, dass es eine gute Branchenunterstützung für seine SmartNICs hat. Lee Caswell, Vice President of Marketing bei VMwares Cloud Platform Business Unit, sagte:„VMware definiert die hybride Cloud-Architektur für Anwendungen der nächsten Generation mit erhöhten Sicherheitsanforderungen. SmartNICs werden eine entscheidende Rolle in der VMware Cloud Foundation-Architektur spielen, indem sie den Kunden ein einheitliches Management-, Sicherheits- und Ausfallsicherheitsmodell bieten, das sowohl Bare-Metal- als auch virtualisierte Umgebungen umfasst, wobei die Zusammensetzbarkeit der Xilinx Alveo SN1000 SmartNICs eine flexible, integrierte und qualifizierte Lösung bietet für Kunden.“

Ben Li, General Manager der Network Business Unit bei Inspur, fügte hinzu:„Das heutige softwaredefinierte Rechenzentrum erfordert Flexibilität und Skalierbarkeit, um den sich ständig ändernden Anforderungen der Kundenworkloads gerecht zu werden. Das innovative Composable Offload-Framework der Xilinx Alveo SN1000 SmartNIC-Familie gibt Inspur die Flexibilität, sich an sich entwickelnde Kundenbedürfnisse durch schnelle Entwicklung und Bereitstellung benutzerdefinierter Workloads anzupassen.“

Basierend auf der Xilinx 16-nm-UltraScale+™-Architektur wird die SN1000-Familie von SmartNICs von dem Xilinx XCU26 FPGA mit niedriger Latenz und einem 16-Kern-Arm ^® . angetrieben Prozessor. ​SN1000 SmartNICs bieten Dual-QSFP-Ports für 10/25/100Gb/s-Konnektivität mit führender Small-Packet-Performance und einer PCIe-Gen-4-Verbindung. Das erste Modell der Familie ist das SN1022, das in voller Höhe und halber Länge in einem 75-Watt-Leistungsbereich angeboten wird.

Videoanalyseplattform zielt auf latenzempfindliche KI-Videoinferenz ab

Das zweite auf den Markt gebrachte Rechenzentrumsprodukt von Xilinx ist seine Smart-World-Videoanalyseplattform zusammen mit einem Ökosystem von Partnerlösungen, die entwickelt wurden, um die komplexesten und latenzempfindlichsten KI-Videoinferenzanwendungen zu beschleunigen.

Angetrieben vom Xilinx-Video-Machine-Learning-Streaming-Server, bietet es die gesamte Anwendungsbeschleunigung und kann mehrere neuronale Netzwerke auf einer einzigen Alveo-Beschleunigerkarte mit einer deterministischen Pipeline-Latenzzeit von unter 100 ms unterstützen. Laut Xilinx ist das Ergebnis die branchenweit niedrigsten TCO (Total Cost of Ownership) für anspruchsvolle KI-Videoanalyseanwendungen.

Zu den bei der Einführung verfügbaren Partnerlösungen gehören:

• Aupera:bietet schlüsselfertige Smart City- und Smart Retail-Lösungen, die die intelligente Videoverarbeitung von Aupera mit Alveo-Beschleunigern kombinieren.
• Mipsology:Bereitstellung eines Toolsets für die einfache Migration vorhandener KI-Anwendungen von GPU-basierten Architekturen auf die Alveo-Plattform sowie Plug-and-Play, leistungsstarke KI-Inferenzbeschleunigung.
• DeepAI:Bereitstellung von KI-Training am Edge auf Alveo-Beschleunigern mit einem bis zu 10-fachen Kostenvorteil gegenüber GPU-basierten Lösungen.

Xilinx sagte gegenüber embedded.com, dass der Einzelhandelsmarkt ein wichtiges vertikales Ziel für diese Produktplattform ist, da die Schrumpfung durch Diebstahl ein großes Problem in der Branche ist.

Referenzdesign für den elektronischen Finanzhandel mit geringer Latenz

Das Erreichen einer Latenz im Submikrosekundenbereich im algorithmischen Handel erforderte traditionell eine kostspielige und zeitaufwändige Hardwareentwicklung. Die Vitis-Entwicklungsplattform enthält jetzt ein Referenzdesign für den beschleunigten algorithmischen Handel (AAT), das Softwareentwicklern die Möglichkeit gibt, schnell und kostengünstig eine Handelsleistung im Sub-Mikroscond-Bereich bereitzustellen, ohne dass eine kundenspezifische Hardwareentwicklung erforderlich ist.

AAT, implementiert auf Alveo-Beschleunigerkarten, bietet ein modulares Design, das alle notwendigen Komponenten für eine End-to-End-Handelslösung mit geringer Latenz enthält. Jedes Modul kann mit C und C++ in der Vitis-Plattform angepasst werden, um die spezifischen Anforderungen jedes Unternehmens zu erfüllen. Das AAT-Referenzdesign ist heute für Alveo-Beschleunigerkartenkunden kostenlos erhältlich.

App Store mit einsatzbereiten Videoanalyse- und Finanzhandelslösungen

Zur Vervollständigung seiner Produktpalette hat Xilinx auch einen App Store mit einsatzbereiten beschleunigten Anwendungen gestartet, die von Smart World AI-Videoanalysen bis hin zu Anti-Geldwäsche und Live-Video-Transkodierung reichen. Die containerisierten vorgefertigten Anwendungen wurden von Xilinx-Ökosystempartnern entwickelt und bieten eine einfache Möglichkeit, beschleunigte Anwendungen innerhalb von Minuten zu evaluieren, zu kaufen und bereitzustellen.