微軟研究人員一直在進行有關使用現場可編程門陣列(FPGA)處理器的試驗和研究,以期能借以提高旗下數據中心的效率。
研究人員與微軟的Bing團隊一起測試了名為“Catapult”的試點構件。Catapult是一種可編程硬件/軟件的“結構部件”(Fabric),置于微軟的1600個運行至強處理器和Altera FPGA芯片的數據中心服務器里。試點的目的是測試FPGA增強型服務器是否可以以更低的成本提供更快捷、更優質的搜索結果。得到的答案是肯定的。微軟計劃從2015年初開始推出FPGA增強型、使用Bing的服務器處理客戶的搜索。
Wired在線雜志解釋此新技術如下,“系統將Bing查詢的很多工作放給FPGA,這些FPGA是定制編程的,可以處理繁重的計算工作,以找出哪些網頁結果應該顯示出來以及用什么樣的次序顯示。”Client & Cloud Apps的MSR主任Doug Burger領導了這項試點研究。據Doug Burger說,FPGA在處理Bing自定義算法時比CPU快40倍,而且,整個系統會比現有的Bing數據中心系統快一倍。因此,微軟可以將用來接納這些Bing查詢的服務器砍掉一半。
一份6月16日新發表的微軟研究院白皮書描述了此項試點研究,題為“利用可重配置結構加快大型數據中心服務的速度”。
微軟研究院至少在近幾年來一直在FPGA領域進行研究。例如,微軟技術研究員Chuck Thacker一直與行業及多處理器加速器(Research Accelerator for Multiple Processors,縮寫為RAMP)協會的研究人員合作,在做一個研究項目協助制造FPGA。FPGA是一種可以進行自定義配置的成品半導體。
研究人員在白皮書里預測,FPGA的可編程性具有長遠的影響。目前,諸如Scala和OpenCL的特定域語言以及針對FPGA的工具可以用來開發FPGA。但在未來10至15年內,需要有更多的集成開發工具。白皮書的作者指,10至15年后“早已超過了摩爾定律末端。”
作者在總結時表示,“我們的結論是,分布式可重構結構在提高服務器性能級別方面是一個可行的發展方向,此技術在摩爾定律末端對持續改進成本和性能具有重大意義。為了使硬件加速性可以追得上數據中心服務的迅速發展,可重構技術是一個至為關鍵的方法。“