Xilinx 聯(lián)手全球頂尖高校構(gòu)建自適應(yīng)計(jì)算研究集群

2020 年 5 月 7日，中國北京 —— 自適應(yīng)和智能計(jì)算的全球領(lǐng)先企業(yè)賽靈思公司今日宣布其正在全球四所最負(fù)盛名的高等學(xué)府設(shè)立“賽靈思®自適應(yīng)計(jì)算集群( Xilinx® Adaptive Compute Clusters，XACC )”。XACC 將為用于高性能計(jì)算( HPC )的自適應(yīng)計(jì)算加速前沿的研究提供關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和資金支持。XACC 支持的研究范圍十分廣泛，涵蓋系統(tǒng)、架構(gòu)、工具和應(yīng)用。在中國，為配合此次新聞發(fā)布，賽靈思大學(xué)計(jì)劃( Xilinx University Program，XUP )及學(xué)術(shù)合作團(tuán)隊(duì)也提供了一系列獨(dú)具特色的合作方式。賽靈思同期宣布，將面向中國學(xué)術(shù)研究人員及機(jī)構(gòu)免費(fèi)提供 10 張賽靈思 Alveo? 加速器卡，以供相關(guān)前沿研究及創(chuàng)新?lián)屜仍囉谩?

XACC 將配備賽靈思面向自適應(yīng)計(jì)算加速而量身定制的最新硬件與軟件技術(shù)。每個(gè)集群都經(jīng)過專門配置，確保全球一流的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)開展最前沿的 HPC 研究。

首個(gè) XACC 已在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院( ETH Zurich )完成裝配。隨后，加州大學(xué)洛杉磯分校( UCLA )和伊利諾大學(xué)香檳分校( UIUC )也將陸續(xù)設(shè)置 XACC。第四個(gè)集群將設(shè)在新加坡國立大學(xué)( NUS )。XACC 由高端服務(wù)器、賽靈思 Alveo 加速器卡和高速網(wǎng)絡(luò)組成。每張 Alveo 卡通過兩路連接與 100Gbps 網(wǎng)絡(luò)交換器相連，以支持探索用于分布式計(jì)算的任意網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?

高端服務(wù)器采用最先進(jìn)的賽靈思軟件，其中包括 Vitis? 統(tǒng)一計(jì)算平臺面向那些希望研究自適應(yīng)計(jì)算加速的軟件工程師、AI 研究人員以及數(shù)據(jù)科學(xué)家。全部四個(gè) XACC 預(yù)計(jì)將在未來三個(gè)月內(nèi)投入運(yùn)行。未來部署還將擴(kuò)展至賽靈思最新 7nm Versal? 自適應(yīng)計(jì)算加速平臺( ACAP )。

賽靈思首席技術(shù)官兼高級副總裁 Ivo Bolsens 表示：“隨著摩爾定律的落幕，我們正邁入一個(gè)令人振奮的新時(shí)代：新一代計(jì)算系統(tǒng)的面貌將完全顛覆我們以往所見，自適應(yīng)計(jì)算加速器將在其中扮演關(guān)鍵角色。XACC 將成為未來創(chuàng)新與研究協(xié)作的專用樞紐，推動前沿自適應(yīng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和與新一代系統(tǒng)的整合。”

賽靈思邀請全球頂尖高校加入 XACC 項(xiàng)目，在采用了賽靈思最新自適應(yīng)計(jì)算加速技術(shù)的集群上合作開展尖端 HPC 研究。合作伙伴的研究團(tuán)隊(duì)將能夠遠(yuǎn)程訪問集群的計(jì)算資源，以開展各自的自適應(yīng)計(jì)算研究。此外，XACC 還將發(fā)揮社區(qū)中心的作用，推動研究人員與包括賽靈思內(nèi)部研究團(tuán)隊(duì)在內(nèi)的該領(lǐng)域其他專家展開緊密協(xié)作。

ETH Zurich 集群由該校計(jì)算平臺學(xué)院院長、計(jì)算機(jī)科學(xué)系系統(tǒng)研究小組成員 Gustavo Alonso 教授領(lǐng)銜，致力于網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫加速研究。

Alonso 教授表示：“賽靈思所構(gòu)建的集群為研究人員提供了一個(gè)獨(dú)一無二的契機(jī)，使我們能夠以前所未有的規(guī)模和易用性探索最先進(jìn)的技術(shù)。這些集群不僅將推動前沿技術(shù)研究，也將助力建設(shè)我們亟需的基礎(chǔ)設(shè)施，方便我們以可復(fù)制的方式共享設(shè)計(jì)、成果、工具和思路。”

UCLA 集群的研究重點(diǎn)是高能效計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用定制計(jì)算和高可擴(kuò)展性的算法。UCLA Samueli 工程學(xué)院可定制領(lǐng)域?qū)Ｓ糜?jì)算中心主任叢京生( Jason Cong )教授將領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究。叢教授從事 FPGA 技術(shù)前沿研究已超過 30 年。

叢教授表示：“我們非常感謝賽靈思自適應(yīng)計(jì)算集群所作出的貢獻(xiàn)，它將大幅推動我們在圖形化機(jī)器學(xué)習(xí)、視頻分析、基因組學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域的研究項(xiàng)目發(fā)展。賽靈思自適應(yīng)計(jì)算集群提供的基于高帶寬存儲( HBM )的 FPGA 為我們雪中送炭，讓這些研究項(xiàng)目中的眾多計(jì)算步驟可以突破存儲器局限?！?

UIUC 集群將安裝在伊利諾大學(xué)的協(xié)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(Coordinated Science Lab)中，同時(shí)也將汲取 UIUC 多年來在高性能與異構(gòu)計(jì)算領(lǐng)域的科研與教育成果。具體研究主題包括：通過高速鏈路和交換機(jī)連接的新型多 FPGA 拓?fù)?FPGA 網(wǎng)絡(luò)安全和存儲一致性;高效的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸;用于 SSD 數(shù)據(jù)處理的 FPGA 加速器;以實(shí)現(xiàn)高性能、高可編程性和可移植性為目標(biāo)的編譯器及系統(tǒng)工具。

該中心將由工程學(xué)院 Abel Bliss 講座教授陳德銘( Deming Chen )教授以及電氣與計(jì)算機(jī)工程系 AMD Jerry Sanders 講座教授胡文美( Wen-Mei Hwu )共同執(zhí)掌。

陳德銘教授表示：“該中心的資金和硬件捐贈，將使我們得以開展以往無法實(shí)現(xiàn)的全新研究以及教育活動。我們將創(chuàng)建全新的、圍繞 FPGA 的實(shí)驗(yàn)性計(jì)算系統(tǒng)，并開發(fā)面向高性能計(jì)算的特定領(lǐng)域編譯器和系統(tǒng)工具。我們將聚焦多個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，包括深度學(xué)習(xí) AI、大規(guī)模圖形處理以及計(jì)算基因組學(xué)。多項(xiàng)研究生課程和本科課程也將受益于該中心的研究工作和集群的使用。此外，我們還計(jì)劃邀請其他幾所高校交流經(jīng)驗(yàn)、共享計(jì)算資源和開展協(xié)作項(xiàng)目?！?

NUS 集群將通過異構(gòu)計(jì)算平臺推動新系統(tǒng)和新應(yīng)用的研發(fā)。這個(gè)位于新加坡的集群，也將成為吸引亞洲研究人員和學(xué)生促進(jìn)國際協(xié)作，以及與亞洲、歐洲和美國其他 XACC 中心共同搭建全球測試平臺的樞紐中心。

該研究由 NUS 計(jì)算學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系何丙勝(Bingsheng He)副教授、Weng-Fai Wong 副教授和 Tulika Mitra 教授共同領(lǐng)導(dǎo)。何丙勝副教授也是該學(xué)院計(jì)算機(jī)工程項(xiàng)目聯(lián)合學(xué)術(shù)委員會主席和負(fù)責(zé)本科生教育的副院長。

何副教授表示：“我們非常感謝賽靈思對 NUS 計(jì)算機(jī)學(xué)院建設(shè)這一研究基礎(chǔ)設(shè)施的慷慨支持。本校同仁始終致力于 FPGA 在不同領(lǐng)域應(yīng)用的開創(chuàng)性研究，如數(shù)據(jù)庫、機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)架構(gòu)。憑借賽靈思的前沿 FPGA 平臺，我們可以預(yù)見這一計(jì)算機(jī)集群將在 NUS 、新加坡乃至更廣泛的區(qū)域里扮演重要角色，加速各種激動人心的新研究、新教育方式和新協(xié)作?！?