Analytika urýchlená pomocou Fpga: Od jednotlivých uzlov ku klastrom

Pôvodný názov:

Fpga-Accelerated Analytics: From Single Nodes to Clusters

Obsah knihy:

Dátové centrá, v ktorých sa nachádzajú aplikácie náročné na údaje používané v strojovom učení a online službách, čelia dôležitej výzve: množstvo údajov, ktoré je potrebné ukladať a spracovávať, rastie exponenciálnou rýchlosťou, zatiaľ čo výkon tradičných procesorov už roky stagnuje, pretože Moorov zákon sa znižuje. Pod vplyvom týchto trendov sa aplikácie na spracovanie a správu údajov čoraz viac distribuujú, čo vedie k novým úzkym miestam v pohybe údajov na rôznych úrovniach softvérovej a hardvérovej architektúry. Autori ukazujú, ako môžu špecializované hardvérové akcelerátory poskytnúť odpoveď na problém stagnácie výpočtovej kapacity a byť nápomocné pri znižovaní úzkych miest v pohybe dát ich umiestnením na správne miesto v rámci architektúry počítača. Zameriavajú sa na polom programovateľné hradlové polia (FPGA) a ukazujú, ako umožňujú vyjadriť algoritmy spôsobom, ktorý sa zásadne líši od CPU alebo GPU. Mnohé veľké spoločnosti využívajú tieto akceleračné techniky vo svojich ponukách na ukladanie a spracovanie dát.

Autori diskutujú o výhodách používania FPGA v kontexte analytického spracovania, a to ako akcelerátora v rámci jednej uzlovej databázy, ako aj ako súčasti distribuovaných analytických dátových potrubí. Uvádzajú usmernenia pre návrh akcelerátora v oboch scenároch a príklady integrácie v rámci plnohodnotných relačných databáz. Robia tak cez prizmu nedávnych výskumných projektov, ktoré skúmajú, ako môžu nové výpočtovo náročné operácie v databázach využívať FPGA. Nakoniec zdôrazňujú budúce výskumné výzvy v oblasti programovateľnosti a integrácie a venujú sa architektonickým trendom, ktoré podporujú rýchle zavádzanie akcelerátorov v dátových centrách a cloude.

Monografia poskytuje výskumníkom a odborníkom z praxe stručný prehľad o tom, ako môžu FPGA zohrávať dôležitú úlohu pri navrhovaní moderných výpočtových systémov náročných na údaje. Na základe teórie aj praktických implementácií sa čitatelia rýchlo oboznámia s technikou, ktorá výrazne zvýši výkon systému.