FPGAs are increasingly common in modern applications, and cloud providers now support on-demand FPGA acceleration in data centers. Applications in data centers run on virtual infrastructure, where consolidation, multi-tenancy, and workload migration enable economies of scale that are fundamental to the provider's business. However, a general strategy for virtualizing FPGAs has yet to emerge. While manufacturers struggle with hardware-based approaches, we propose a compiler/runtime-based solution called Synergy. We show a compiler transformation for Verilog programs that produces code able to yield control to software at sub-clock-tick granularity according to the semantics of the original program. Synergy uses this property to efficiently support core virtualization primitives: suspend and resume, program migration, and spatial/temporal multiplexing, on hardware which is available today. We use Synergy to virtualize FPGA workloads across a cluster of Altera SoCs and Xilinx FPGAs on Amazon F1. The workloads require no modification, run within 3-4x of unvirtualized performance, and incur a modest increase in FPGA fabric utilization.


翻译:FPGA在现代应用中越来越普遍,云端提供者现在支持在数据中心按需加速FPGA。数据中心的应用是在虚拟基础设施上运行的,在虚拟基础设施上,合并、多租赁和工作量迁移使规模经济成为提供者业务的根本。然而,尚未出现一个使FPGA虚拟化的总体战略。在制造商与硬件基办法斗争的同时,我们提议了一个名为协同的汇编/运行时间解决方案。我们展示了Verilog程序的一个编译器转换,根据原方案的语义,它生成了能够对低时制微粒软件进行控制的代码。协同利用这种属性来高效支持核心虚拟化原始技术:暂停和恢复、程序迁移以及空间/时空多交,目前已有硬件。我们利用协同效应将FPGA工作量虚拟化为亚马逊 F1 的Altera SoCs 和 Xilinx FPGAs 组合。工作量不需要修改,在3-4x的不精准性性表现范围内进行,并且使FAFGA的利用略有增加。

0
下载
关闭预览

相关内容

FPGA:ACM/SIGDA International Symposium on Field-Programmable Gate Arrays。 Explanation:ACM/SIGDA现场可编程门阵列国际研讨会。 Publisher:ACM。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/fpga/
专知会员服务
41+阅读 · 2020年9月6日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【推荐】基于TVM工具链的深度学习编译器 NNVM compiler发布
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年10月7日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月26日
Arxiv
30+阅读 · 2021年8月18日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
41+阅读 · 2020年9月6日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
【推荐】基于TVM工具链的深度学习编译器 NNVM compiler发布
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年10月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员