本课程面向所有热衷于学习如何使用 SDAccel 开发 FPGA 加速应用的人员!通用性越高,灵活性越大,在底层计算基础设施上执行的程序和算法种类也越多。所有这一切都非常好,但天下没有免费的午餐,这种情况经常发生,因为效率降低了。 本课程将介绍几种工作负载需要更高性能的情况,即使使用最快的 CPU 也无法实现。这种情况使云和数据中心架构转向加速计算。在本课程中,我们将向您展示如何通过使用 Xilinx SDAccel 对 Amazon EC2 F1 实例进行编程来获得收益。我们将通过计算生物学中使用的算法的工作示例来实现这一目标。 算法需要处理的数据量巨大且复杂,这就提出了提高执行计算所需计算能力的问题。在这种情况下,硬件加速器就能有效加快计算速度,同时节省功耗。在计算生物学中使用的算法中,史密斯-沃特曼算法是一种动态编程算法,保证在两个字符串(可以是核苷酸或蛋白质)之间找到最佳局部配准。在接下来的课程中,我们将对用于对 DNA 序列进行成对排列的 Smith-Waterman 算法进行分析,并介绍基于 FPGA 的连续硬件加速。 在此背景下,本课程将重点关注分布式异构云基础设施,通过工作示例为您详细介绍如何使用赛灵思 SDAccel,利用亚马逊 EC2 F1 实例将您的解决方案付诸实践。


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该课程共有5个模块
分布式系统、数据中心和云架构正面临着计算需求的指数级增长,而基于 CPU 的解决方案却无法与之保持同步。在这种情况下,这些复杂的分布式系统必须转向加速计算。加速器与基于 CPU 的架构相辅相成,既能提供性能,又能提高能效。此外,正如我们所知,现代数据中心可由多个不同用户使用,为不同的工作负载提供服务,而基于可重构技术构建底层架构的理念似乎非常适合这些不断变化、要求苛刻的工作负载。本模块介绍了云计算的主要组件和技术,并详细介绍了当前加速云计算工作负载的技术。
涵盖的内容
8个视频3个作业
在本模块中,我们将初步了解如何从 F1 实例与 SDAccel 的结合中获得最佳效果,并提供一些实际指导,说明如何使用赛灵思 SDAccel 开发环境在亚马逊 F1 上开发加速应用程序。然后,我们将介绍创建 FPGA 内核、组装 FPGA 程序和编译 Amazon FPGA 映像(或 AFI)的必要步骤。最后,我们将介绍在 F1 FPGA 上加速开发主机应用程序的步骤和任务。
涵盖的内容
9个视频3个作业
在本模块中,我们将向您介绍 Smith-Waterman 算法,我们选择该算法来演示如何使用赛灵思 SDAccel 设计框架创建基于 FPGA 技术的系统硬件实现。我们将深入探讨该算法的细节,从数据结构到计算流程。然后,我们将介绍 Roofline 模型,并利用该模型分析 Smith-Waterman 算法的理论峰值性能和运行强度。
涵盖的内容
8个视频1篇阅读材料1个作业
在本模块中,我们将深入研究史密斯-沃特曼算法。我们将利用赛灵思 SDAccel 设计框架在本地服务器上实现该算法的第一个版本。然后,我们将引入一些优化措施来提高性能,特别是在实现过程中增加并行性,并引入系统数组。此外,我们还将探索如何进行数据压缩,然后利用多个内存端口来提高内存访问速度。最后,我们将在 AWS F1 实例上移植史密斯-沃特曼算法的实现。
涵盖的内容
12个视频2篇阅读材料2个作业
我们正处于可重构计算领域的研究前沿。FPGA 技术不仅被用作独立的解决方案/平台,现在还被纳入了云基础设施。现在,FPGA 技术既可用于加速基础设施/后台计算,也可作为一种服务提供给任何人使用。在此背景下,我们正面临着新的研究机会和技术改进的定义,从这个角度来看,现在是最好的时机。本模块是本课程的结尾,但也为未来可能的研究方向提出了一些有趣的问题,这些问题也可能为学生们指明其他有关 FPGA 的 Coursera 课程。
涵盖的内容
1个视频1篇阅读材料
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学生评论
26 条评论
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已于 Dec 13, 2020审阅
Excellent!! I enjoyed a lot! It was complementary information for my PhD! Thank you!
已于 Aug 31, 2020审阅
Expected more demonstration and maybe hands-on SDAccel
已于 Apr 21, 2020审阅
Good to learn a new course if it would be more hands-on would have much interesting. Anyway thank you for giving a new technology or knowledge
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