SoPC FPGA云平台软硬件协同交互框架

作者：赵然; 常轶松; 刘波; 刘超伟; 陈明宇; 张科^*

来源：高技术通讯, 2020, 30(04): 342-347.

DOI：10.3772/j.issn.1002-0470.2020.04.003

• 现场可编程门阵列(FPGA)云服务(FaaS)
• 深度学习
• 加速器
• 存储阵列

针对现有商用现场可编程门阵列(FPGA)云服务(FaaS)平台部署密度低、成本高的问题,提出一种基于可编程片上系统(SoPC) FPGA软硬件协同框架部署云平台的方法。该框架在满足一定性能需求的前提下,实现高密度、低成本、方便管理的SoPC FPGA云平台结构。该框架充分利用包含通用硬核处理器的SoPC软件编程性为大数据处理平台体系结构引入新维度的异构计算能力;同时通过在SoPC上进行软-硬件协同的系统级设计,为FPGA可编程硬件提供灵活、安全、可控的资源管理和配置环境,有效提升云平台加速节点的通用计算及数据管理能力;并结合SoPC和FPGA自身的低功耗特性,提升云平台加速节点的计算能效。通过基于该框架的原型平台上部署深度学习与存储阵列加速实例,验证了该云平台具备快速部署以及加速应用的能力,并具有高部署密度、低成本等特点。

• 单位
  北京控制工程研究所; 中国科学院大学; 中国科学院计算技术研究所