Analytika s akcelerací Fpga: Od jednotlivých uzlů ke klastrům

Původní název:

Fpga-Accelerated Analytics: From Single Nodes to Clusters

Obsah knihy:

Datová centra, v nichž jsou umístěny datově náročné aplikace používané ve strojovém učení a online službách, čelí důležité výzvě: množství dat, která je třeba ukládat a zpracovávat, roste exponenciální rychlostí, zatímco výkon tradičních procesorů již několik let stagnuje, protože Moorův zákon se snižuje. V důsledku těchto trendů se aplikace pro zpracování a správu dat stávají stále více distribuovanými, což vede k novým úzkým místům v pohybu dat na různých úrovních softwarové a hardwarové architektury. Autoři ukazují, jak mohou specializované hardwarové akcelerátory poskytnout odpověď na problém stagnace výpočetní kapacity a být nápomocny při snižování úzkých míst v pohybu dat tím, že je umístí na správné místo v rámci počítačové architektury. Zaměřují se na pole programovatelných hradlových polí (FPGA) a ukazují, jak umožňují vyjádřit algoritmy způsobem, který se zásadně liší od CPU nebo GPU. Mnoho významných společností využívá tyto akcelerační techniky ve svých nabídkách pro ukládání a zpracování dat.

Autoři se zabývají výhodami použití FPGA v kontextu analytického zpracování, a to jak jako akcelerátoru v rámci databáze s jedním uzlem, tak jako součásti distribuovaných analytických datových pipeline. Uvádějí pokyny pro návrh akcelerátorů v obou scénářích a příklady integrace v rámci plnohodnotných relačních databází. Činí tak prizmatem nedávných výzkumných projektů, které zkoumají, jak mohou nové výpočetně náročné operace v databázích využít FPGA. Nakonec zdůrazňují budoucí výzkumné výzvy v oblasti programovatelnosti a integrace a zabývají se architektonickými trendy, které podporují rychlé zavádění akcelerátorů v datových centrech a cloudu.

Monografie poskytuje výzkumným pracovníkům i odborníkům z praxe stručný přehled o tom, jak mohou FPGA hrát důležitou roli při navrhování moderních výpočetních systémů náročných na data. Na základě teorie i praktických implementací se čtenáři rychle seznámí s technikou, která výrazně zvýší výkon systému.