¿Por qué usar las instancias F2 de Amazon EC2?
Las instancias F2 de Amazon EC2, las instancias impulsadas por FPGA de segunda generación, están diseñadas específicamente para desarrollar y desplegar hardware reconfigurable en la nube y ofrecen una relación precio-rendimiento hasta un 60 % mejor que las instancias F1 de primera generación. Las instancias F2 funcionan con hasta 8 FPGA AMD Virtex UltraScale+ HBM VU47P y son las primeras instancias basadas en FPGA que cuentan con 16 GB de memoria de gran ancho de banda. Cuentan con un procesador AMD EPYC (Milán) de tercera generación con 3 núcleos de procesador (192 vCPU), 4 veces más ancho de banda de la red (100 Gbps), 2 veces memoria de sistema (2 TiB) y 2 SSD NVMe (7,6 TiB), en comparación con las instancias F1. Puede usar las instancias F2 para impulsar soluciones aceleradas por FPGA en genómica, procesamiento multimedia, big data, seguridad/aceleración de redes y transmisión de video basada en la nube.
Las instancias F2 son sencillas de programar e incluyen todos los recursos necesarios para desarrollar, simular, depurar y compilar su código de aceleración de hardware, incluida una AMI para desarrolladores de FPGA. Proporcionan entornos de desarrollo para el desarrollo de hardware y software de bajo nivel en entornos C/C++ y OpenCL (disponibles en nuestro GitHub). Una vez que el diseño de la FPGA esté completo, podrá registrarlo como imagen de FPGA de Amazon (AFI) y desplegarlo en su instancia de F2 con tan solo unos clics. Puede volver a utilizar sus AFI todas las veces y en todas las instancias F2 que desee. AFI simplifica el proceso de desarrollo al eliminar la necesidad de licencias por usuario requeridas en los flujos basados en Xilinx. Esto le permite programar las FPGA en su instancia F2 tantas veces como desee sin tarifas ni cargos de software adicionales para las herramientas de desarrollo cuando utilice la AMI para desarrolladores de FPGA.
Beneficios
Casos de uso
Investigación y análisis genómicos
Las instancias F2 son las ideales para procesar cantidades inmensas de datos genómicos, proporcionan el tiempo de obtención de resultados más rápido, con la mejor precisión y un bajo costo por genoma. Las FPGA pueden proporcionar una aceleración informática de 30 veces de la secuenciación de próxima generación (NGS) en comparación con las últimas instancias basadas en CPU de AWS.
Redes y seguridad
Las instancias F2 ofrecen la capacidad para procesar paquetes de redes de manera eficiente a velocidad de línea mediante la característica de ethernet virtual. Con esta capacidad, las FPGA de las instancias F2 pueden usarse para aplicaciones de seguridad como la inspección profunda de paquetes, los balanceadores de carga de alto rendimiento u otras aplicaciones de red que requieran procesamiento de paquetes en tiempo real.
Procesamiento multimedia
Las aplicaciones de transcodificación de video de transmisión en directo que utilizan instancias F2 ofrecen un rendimiento superior al de las aplicaciones que utilizan instancias de procesamiento. Las instancias F2 son una solución ideal para satisfacer los requisitos de estas aplicaciones, ya que reducen los costos de computación sin comprometer la calidad.
Big data y análisis de búsqueda
El volumen, la variedad y la velocidad de los requisitos de búsqueda y análisis de datos en muchas aplicaciones de big data han incrementado hasta el punto en que los clientes están considerando la aceleración de hardware para poder mantener el ritmo. Para esas aplicaciones, los clientes pueden aprovechar el desempeño mejorado de las instancias F2 para satisfacer sus requisitos de búsqueda y análisis de big data.
Emulación y creación de prototipos de ASIC
Las instancias F2 también se pueden usar para la emulación y la creación de prototipos durante desarrollos de ASIC más complejos.
Testimonios de los clientes
Estos son algunos ejemplos de cómo los clientes y socios lograron sus objetivos empresariales con las instancias F2 de Amazon EC2.
NeuroBlade está a la vanguardia de la aceleración del análisis de datos con su innovadora unidad de procesamiento SQL (SPU), que se integra perfectamente con una variedad de motores de consulta de código abierto, como Presto y Apache Spark.
“En el mundo actual impulsado por la IA, donde el análisis de datos crece a un ritmo sin precedentes, las instancias tradicionales centradas en la CPU tienen dificultades para escalarse junto con la explosión de datos. La SPU de NeuroBlade, que aprovecha los dispositivos FPGA disponibles en las instancias F2 de Amazon EC2, proporciona una solución innovadora con un procesamiento de consultas más rápido y una eficiencia de rendimiento de consultas líder en el mercado (QpH/$). La nueva instancia F2 de Amazon EC2 permite a los usuarios de la nube aprovechar esta aceleración de hardware de vanguardia, lo que les permite ejecutar cargas de trabajo más cerca de sus datos y obtener un rendimiento y una escalabilidad excepcionales en un entorno nativo en la nube”.
- Elad Sity, director ejecutivo y cofundador de NeuroBlade
El análisis secundario de Illumina DRAGEN (Análisis dinámico de lectura para la genómica) permite a los laboratorios de todos los tamaños y disciplinas maximizar sus datos genómicos con un conjunto de herramientas bioinformáticas precisas, completas y eficientes. Basándose en una asociación estratégica de larga duración y en el despliegue existente en instancias F1 de Amazon EC2 basadas en FPGA, las canalizaciones de análisis secundarios de DRAGEN se desplegarán en las instancias F2 de Amazon EC2 para permitir a los clientes implementar algoritmos de análisis genómicos acelerados por hardware, ampliando la capacidad de computación y el conocimiento científico a escala. Se puede acceder a DRAGEN a través de Illumina Connected Analytics como parte de un ecosistema de software conectado más amplio desplegado en AWS.
Detalles del producto
| Nombre de la instancia | FPGA | CPU virtual | Memoria FPGA HB M/DDR4 | Memoria de la instancia (GiB) | Almacenamiento local (GiB) | Ancho de banda de la red (Gbps) | Ancho de banda de EBS (Gbps) |
| f2.12xlarge | 2 | 48 | 32 GiB/128 GiB | 512 | 2x 950 | 25 Gbps | 15 Gbps |
| f2.48xlarge | 8 | 192 | 128 GiB/512 GiB | 2048 | 8x 950 | 100 Gbps | 60 Gbps |
Introducción a las instancias F2
Kit de desarrollo FPGA
Los desarrolladores pueden empezar a trabajar con instancias F2 con el kit de desarrollo de FPGA de AWS. El kit está disponible en GitHub e incluye toda la documentación sobre F2, interfaces internas de FPGA y scripts de compiladores para generar imágenes de FPGA de Amazon (AFI). Las FPGA de AWS soportan varios entornos de desarrollo, lo cual permite que sean utilizadas tanto por desarrolladores de hardware como de software. El HDK permite un desarrollo de hardware completamente personalizado, y el entorno para software permite desarrollar aceleraciones utilizando código en C/C++/OpenCL sin necesidad de poseer conocimientos de hardware. Esto permite un rápido desarrollo de FPGA para las instancias F2 de EC2.
AMI para desarrolladores de FPGA
La AMI para desarrolladores de FPGA incluye Xilinx Vivado sin costo alguno por software y un entorno de desarrollo de herramientas preempaquetado, con scripts y herramientas para simular el diseño de su FPGA y crear y registrar su AFI. La AMI para desarrolladores de FPGA también incluye herramientas para depurar y compilar su código. Puede implementar la AMI para desarrolladores de FPGA en una instancia de Amazon EC2 y aprovisionar con rapidez los recursos necesarios para escribir y probar el diseño de su FPGA.