알테라 코포레이션(Nasdaq: ALTR)과 IBM(NYSE: IBM)은 오늘 IBM의 CAPI(Coherent Accelerator Processor Interface)를 이용해 FPGA와 POWER8 CPU를 코히어런트 연결하는 업계 최초 FPGA 기반 가속화 플랫폼을 공개했다.
이 재구성가능 하드웨어 가속기는 FPGA와 프로세서 사이에 공유된 가상 메모리를 가지므로 고성능 컴퓨팅(HPC)과 데이터 센터 애플리케이션의 시스템 성능과 효율, 유연성을 크게 향상시킨다. 알테라와 IBM은 수퍼컴퓨팅 2014(SuperComputing 2014)에서 FPGA를 사용해 코히어런트 가속 구현되는 다양한 POWER8 시스템을 선보인다.
알테라와 IBM은 오픈파워 파운데이션(OpenPOWER Foundation)을 통한 협력을 통해 POWER8 시스템에 새로운 수준의 성능과 효율을 제공하는 매우 유연한 이기종 컴퓨팅 솔루션을 개발하고 있다.
FPGA 기반 가속화 POWER8 시스템은 데이터 압축, 암호화, 영상 처리 및 검색을 비롯한 차세대 HPC 및 데이터 센터 애플리케이션에 요구되는 컴퓨팅 및 프로세싱 집약적인 작업을 구현하도록 최적화되었다. CAPI를 이용해 FPGA 가속기를 POWER8 프로세서와 메인 시스템 메모리 패브릭에 코히어런트 연결하면 FPGA는 POWER8 프로세서 상에 또 하나의 코어로 인식된다. 그 결과 기존 IO 연결 가속기에 비해 소프트웨어 코드 라인과 프로세서 사이클을 크게 줄여 개발 시간을 단축시킨다.
단일 FPGA 기반 가속화 POWER8 서버는 업계 최고 수준의 효율로 동작할 수 있으므로 데이터 센터 풋프린트를 절반으로 줄일 수 있다
IBM의 파워 개발 부사장 겸 오픈파워 회장 브래드 맥크레디(Brad McCredie)는 "오늘날 고성능 컴퓨팅 애플리케이션이 빠르게 변하는 워크로드와 함께 발전함에 따라 IBM 파워 시스템과 모든 오픈파워 호환 시스템에서 IBM 파워 프로세서가 보다 효율적으로 작동하게 하는 유연한 가속기 구축이 필수적"이라면서 "알테라가 CAPI를 통해 우리의 POWER 프로세서에 FPGA 기반 재구성가능 하드웨어 가속화를 제공하기 위해 구현한 작업은 소프트웨어 개발자가 매우 효율적이고 유연하면서 성능 최적화된 시스템을 구축할 수 있게 한다"고 말했다.
알테라와 IBM은 보드 파트너 날라테크(Nallatech)와 함께 날라테크의 FPGA 기반 385 카드, 업계 최초 CAPI FPGA 가속기 카드를 갖춘 POWER8용 OpenPOWER CAPI 개발 킷을 개발했다. 이 상용 개발 플랫폼은 설계자가 POWER8 시스템에서 CAPI를 이용해 개발을 시작할 수 있게 한다. www.nallatech.com/capi
알테라 SDK for OpenCL은 개발자에게 자체적인 커스텀 FPGA 기반 가속기를 개발하고 빠른 시장 출시, 전력 및 성능 이점을 갖는데 필요한 자원을 제공한다. OpenCL 2.0 규격은 공유 가상 메모리 기능을 지원하므로 프로그래머가 CAPI를 사용하는 호스트 및 가속기에 의해 공유되는 메모리를 활용할 수 있게 한다.
알테라의 데이비드 감바(David Gamba) 컴퓨터 및 스토리지 사업부 선임이사는 "오픈파워 파운데이션과의 협력은 우리가 파워 기반 시스템을 위한 고도로 유연한 이기종 컴퓨팅 플랫폼을 제공할 수 있게 한다"면서 "알테라는 선도적으로 파워 사용자에게 OpenCL 프로그래밍 모델에 의해 지원되는 CAPI 기반 재구성가능 하드웨어 가속기를 제공해 오고 있다. 그 결과 최적의 FLOP/전력/비용을 제공하는 고도로 최적화된 가속기를 선보일 수 있게 되었다"고 말했다.
수퍼컴퓨팅 2014 실시간 시연
알테라와 IBM은 공식적으로 수퍼컴퓨팅 2014에서 다음을 포함해 FPGA에 의해 가속화되는 POWER8 시스템을 선보일 예정이다.
• NoSQL을 위한 IBM 데이터 엔진: 이 솔루션은 NoSQL 데이터 스토어를 배치하는 기초 비용을 크게 줄여준다. 솔루션은 알테라의 FPGA와 IBM의 고유 CAPI 지원 파워 시스템 S822L과 함께 IBM의 FlashSystem 840을 포함하고 있으며, 이번 시연에서는 24대의 X86 서버를 대신해 단일 POWER8 서버를 사용해 적정한 규모의 NoSQL 스토어를 구현함으로써 서버 통합을 선보인다.
• 분석을 위한 IBM 데이터 엔진: 이 솔루션은 빅데이터 및 분석 워크로드에 최적화된 소프트웨어를 통합한 커스터마이즈 가능한 인프라 솔루션이다. IBM 데이터 엔진은 POWER8 CPU와 알테라 FPGA를 함께 사용해 효율적인 워크로드를 관리하고 유연하고 조정 가능한 스토리지 및 컴퓨팅 자원을 제공한다.
• POWER8을 위한 OpenPOWER CAPI 개발자 킷: 이 시연은 날라테크 OpenPOWER CAPI FPGA 가속기 개발 킷을 사용하여 개발자가 어떻게 FPGA 기반 가속화 POWER8 시스템을 이용해 시작할 수 있는지를 보여준다.
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