Những người đam mê công nghệ đã phát hiện ra một kho báu bất ngờ trên eBay : thẻ FPGA đã ngừng hoạt động từ hạ tầng đám mây của Alibaba có trang bị chip Xilinx Kintex UltraScale+ mạnh mẽ. Những bo mạch cấp doanh nghiệp này, ban đầu được thiết kế để tăng tốc điện toán đám mây, hiện đã có sẵn cho người mua cá nhân với giá chỉ bằng một phần nhỏ so với chi phí ban đầu.
Thông số kỹ thuật card FPGA Alibaba F3
- Chip FPGA: Xilinx Kintex UltraScale+ (XCKU15P-2FFVB676E)
- Logic Cells: 1,728K
- Block RAM: 75.9 Mb
- DSP Slices: 7,344
- Bộ nhớ: 8GB x4 DDR4 @ 2400 MHz (độ rộng 384-bit)
- Kết nối: 2x QSFP28 (100G Ethernet/Infiniband)
- PCIe: 8x PCIe 4.0 lanes
- Công suất: 180W công suất board
- Giá Cloud gốc: $0.365 USD/giờ
 |
|---|
| Cận cảnh bộ thu phát hiệu suất cao Huawei và cáp patch OS2, những thành phần thiết yếu cho các thiết lập mạng dựa trên FPGA |
Silicon giá trị cao với mức giá hời
Khía cạnh nổi bật nhất của những danh sách này là sự khác biệt về giá so với phần cứng mới. Các thành viên cộng đồng chỉ ra rằng những chip FPGA này thường có giá 1.000-2.000 đô la Mỹ khi mua mới từ các nhà sản xuất. Việc có sẵn trên eBay đại diện cho một cơ hội đáng kể cho những người đam mê và nhà nghiên cứu trước đây không thể chi trả cho phần cứng lập trình cao cấp như vậy. Các bo mạch có chip XCKU15P-2FFVB676E , bao gồm 1.728K logic cell, 75,9 Mb block RAM và 7.344 DSP slice - thông số kỹ thuật đưa nó vào hàng ngũ những FPGA mạnh mẽ nhất hiện có.
FPGA (Field-Programmable Gate Array): Một loại chip máy tính có thể được lập trình lại sau khi sản xuất để thực hiện các tác vụ cụ thể, thường được sử dụng cho các ứng dụng điện toán chuyên biệt.
So sánh Dòng Xilinx Kintex UltraScale+
| Model | Logic Cells (K) | Block RAM (Mb) | DSP Slices | Package Size |
|---|---|---|---|---|
| XCKU035 | 351 | 21.6 | 840 | 19 x 19 |
| XCKU040 | 396 | 24.3 | 1,008 | 19 x 19 |
| XCKU060 | 603 | 36.5 | 1,920 | 23 x 23 |
| XCKU085 | 858 | 43.2 | 2,520 | 23 x 23 |
| XCKU095 | 947 | 43.2 | 2,304 | 23 x 23 |
| XCKU115 | 1,143 | 54.9 | 3,072 | 23 x 23 |
| XCKU15P | 1,728 | 75.9 | 7,344 | 27 x 27 |
 |
|---|
| Tổng quan về hỗ trợ kiến trúc FPGA của Alibaba , thể hiện khả năng của các silicon có sẵn trên thị trường |
Nguồn phần cứng thay thế cho các dự án FPGA
Cuộc thảo luận đã mở rộng ra ngoài chỉ các thẻ Alibaba đến các nguồn phần cứng FPGA giá cả phải chăng khác. Các thành viên cộng đồng gợi ý tìm kiếm thiết bị khai thác tái sử dụng và bộ điều khiển LED có sẵn trên các thị trường khác nhau, thường chứa các FPGA có khả năng với giá giảm. Cũng có đề cập đến các bo mạch Gidel , đặc biệt là các mô hình ProcSpark và ProcStar với chip Stratix IV cao cấp, có sẵn trên thị trường đã qua sử dụng. Những lựa chọn thay thế này cung cấp các điểm khởi đầu khác nhau cho việc thử nghiệm FPGA tùy thuộc vào ngân sách và yêu cầu dự án.
 |
|---|
| Cái nhìn chi tiết về giao diện JTAG , rất quan trọng cho việc gỡ lỗi và lập trình các thiết bị FPGA |
Thách thức kỹ thuật và giải pháp gỡ lỗi
Làm việc với phần cứng doanh nghiệp đã ngừng hoạt động đi kèm với những thách thức riêng. Bài viết gốc chi tiết về sự phức tạp của việc thiết lập môi trường phát triển, đặc biệt là nhu cầu về giấy phép Vivado đắt tiền và các quy trình gỡ lỗi phức tạp cần thiết. Các cuộc thảo luận cộng đồng tiết lộ các giải pháp thực tế, chẳng hạn như sử dụng bộ chuyển đổi FT2232H có thể được flash để hoạt động với các công cụ phát triển Vivado . Tuy nhiên, có những cảnh báo về chip FTDI giả trong một số bo mạch sở thích, có thể có các thành phần nội bộ không đáng tin cậy.
Chỉ cần cẩn thận vì các chip FTDI giả có thể có bộ điều chỉnh nội bộ kém, v.v. Thường tốt hơn là sử dụng các công cụ JTAG do nhà cung cấp cung cấp, hoặc tự xây dựng với silicon tốt đã biết.
JTAG: Một giao diện gỡ lỗi cho phép các nhà phát triển kiểm tra và lập trình các mạch điện tử.
Ứng dụng doanh nghiệp và bối cảnh thị trường
Sự có sẵn của những thẻ này cũng làm nổi bật các trường hợp sử dụng doanh nghiệp thú vị không còn được theo đuổi tích cực. Các thành viên cộng đồng nhớ lại dự án tăng tốc cơ sở dữ liệu sáng tạo của Alibaba , nơi các cụm FPGA thực hiện các hoạt động nén LSM , đạt được cải thiện hiệu suất đáng kể so với các giải pháp phần mềm truyền thống như RocksDB . Mặc dù Alibaba cuối cùng đã ngừng dịch vụ này, nó chứng minh các ứng dụng tiềm năng đã làm cho những thẻ này có giá trị trong hạ tầng đám mây.
Sự xuất hiện của những thẻ đã ngừng hoạt động này trên thị trường thứ cấp gợi ý hoặc nâng cấp hạ tầng hoặc thay đổi chiến lược trong các phương pháp tăng tốc phần cứng của các nhà cung cấp đám mây. Đối với người mua cá nhân, nó đại diện cho một cơ hội bất thường để tiếp cận phần cứng lập trình cấp doanh nghiệp trước đây chỉ có sẵn cho các hoạt động đám mây quy mô lớn.