正在升級(jí)Microsoft的Azure云，以加快整體數(shù)據(jù)中心性能和特定計(jì)算工作負(fù)載。

添加到平臺(tái)的大量新服務(wù)器將配備現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)--一種芯片，其核心邏輯可以使用軟件進(jìn)行重新配置。

FPGA的靈活特性使他們能夠比在CPU上運(yùn)行的軟件更快速地定制處理特定的計(jì)算任務(wù)，這就是服務(wù)器傳統(tǒng)處理的工作負(fù)載的方式。隨著新方法被識(shí)別為加速任務(wù)或新任務(wù)被識(shí)別，這些任務(wù)或新任務(wù)能夠被加速，因此FPGA的可延展特性允許它們被重新配置。

盡管微軟自2010年以來(lái)就嘗試在其數(shù)據(jù)中心使用FPGAs作為Catapult項(xiàng)目的一部分，但這些新的Azure和Bing生產(chǎn)服務(wù)器中的FPGAs通過(guò)一種快速網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)連接在一起，微軟稱之為Configurable Cloud，有效地創(chuàng)建了一個(gè)可按需使用的幾十萬(wàn)FPGA池。

"數(shù)據(jù)中心中的每個(gè)FPGA可以以少量微秒到達(dá)每一個(gè)(以數(shù)百數(shù)千的比例)，而沒(méi)有任何中間軟件，"根據(jù)微軟項(xiàng)目彈射器研究人員發(fā)布的一份新文件。

據(jù)研究人員稱，微軟已經(jīng)使用該FPGA池加速Bing搜索，以加快網(wǎng)絡(luò)加速，并且將來(lái)也可以部署用于幫助大規(guī)模的機(jī)器學(xué)習(xí)和生物信息學(xué)。

在測(cè)試中，使用此池的可配置云FPGA的服務(wù)器能夠更快地解決Bing查詢，并且在高需求的時(shí)間中更不易陷入停頓。

微軟早期使用FPGA的實(shí)驗(yàn)使用了不同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它只允許最多48個(gè)FPGA直接通信，限制了可用的、共享的FPGA處理能力。

Microsoft的新可配置云體系結(jié)構(gòu)不僅使平臺(tái)能夠提供大量的FPGA池，可以根據(jù)需要進(jìn)行挖掘，而且還允許將FPGA應(yīng)用于新任務(wù)。

在這種新架構(gòu)中，F(xiàn)PGA與數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)緊密耦合，從而允許加速與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)相關(guān)的任務(wù)。

為此，微軟一直在嘗試使用Azure的可配置云FPGA層來(lái)加速數(shù)據(jù)通過(guò)其網(wǎng)絡(luò)的速度，通過(guò)高速傳輸數(shù)據(jù)。

微軟表示，其生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心中的大多數(shù)新服務(wù)器進(jìn)入超過(guò)15個(gè)國(guó)家，五大洲正在使用可配置的云架構(gòu)與FPGA進(jìn)行安裝。

在每臺(tái)服務(wù)器的內(nèi)部，Microsoft在自己的主板上使用IntelAlteraStratixVD5FPGA，配備4GB的DDR3-1600RAM。CPU和FPGA可以通過(guò)PCIExpressGen3總線在每個(gè)方向以16Gbps通信。每個(gè)主板使用兩個(gè)獨(dú)立的40Gb以太網(wǎng)接口連接到可配置的云網(wǎng)絡(luò)中，這些接口分別連接到服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)和機(jī)架(ToR)交換機(jī)的頂部。

因?yàn)镕PGA板位于服務(wù)器和流向網(wǎng)絡(luò)和來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)之間，所以它可以在其進(jìn)出服務(wù)器時(shí)對(duì)其上的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

該方法允許FPGA作為加速器，用于本地計(jì)算任務(wù)，并在其通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)處理在傳輸中的數(shù)據(jù)。

"我們展示了一種用于FPGA間通信的可靠通信協(xié)議,其實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相當(dāng)?shù)难舆t,同時(shí)擴(kuò)展到幾十萬(wàn)節(jié)點(diǎn),"...........

微軟不是唯一的技術(shù)巨頭，除了CPU之外，還可以加快數(shù)據(jù)中心的速度。谷歌正在使用它自己的專用集成電路，它調(diào)用一個(gè)張量處理單元，以支持它的機(jī)器學(xué)習(xí)努力。

英特爾正在使用內(nèi)置FPGA和包括戴爾EMC、Google和IBM在內(nèi)的眾多技術(shù)巨頭構(gòu)建至強(qiáng)CPU，本周宣布計(jì)劃在CPU和FPGA之間建立新的、更快的接口構(gòu)建服務(wù)器。

硬件加速器（如FPGA、GPU和ASIC）的使用增加的原因各不相同，但部分原因是，由于構(gòu)建越來(lái)越快的CPU的難度增加，需要尋找新的方法來(lái)提高數(shù)據(jù)中心性能。

DevOps、虛擬化、混合云、存儲(chǔ)和運(yùn)營(yíng)效率只是我們將要強(qiáng)調(diào)的一些數(shù)據(jù)中心主題。星期一及星期三交付