เรียบเรียง | มีปลา

ผลิต | Mine Vision (ID: minersight)

เรียบเรียง | มีปลาFPGAผลิต | Mine Vision (ID: minersight)

ตลอดเวลา,

Intel มีความรู้สึกที่ชัดเจนและเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับศักยภาพของ FPGA หลังจากการควบรวมกิจการ บริษัทได้เริ่มช่วย Microsoft สร้างศูนย์ข้อมูลและใช้บริการคลาวด์เพื่อให้ความช่วยเหลือที่เกี่ยวข้องแก่ Amazon ในทันทีคนขุดแร่แต่หลายคนเกี่ยวกับสิ่งที่ FPGA จริงๆGPUอาจจะยังสงสัยอยู่ ข้อดีของ FPGA คืออะไร? ข้อเสียของ FPGA คืออะไร? FPGA จะเข้า

โดดเด่นจากค่ายขุดและกลายเป็นตัวเอก? บทความนี้จะให้ภาพรวมของ FPGA เกี่ยวกับข้อสงสัยของคนงานเหมืองข้างต้น

FPGA คืออะไร?

FPGA เป็นวงจรรวมที่ผลิตได้ง่ายกว่า ASIC เนื่องจาก FPGA สามารถออกแบบใหม่และกำหนดค่าใหม่ได้ ซึ่งแตกต่างจาก ASIC สำหรับนักขุด FPGA สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสามารถขุดได้หลายเหรียญที่อัลกอริทึมหลายตัวรองรับ

ชื่อเรื่องรอง

ข้อดีและข้อเสีย

01. ความล่าช้า

หนึ่งในจุดแข็งที่สุดของ FPGA คือเวลาแฝงที่ต่ำมาก เหตุผลที่ FPGA มีความหน่วงแฝงต่ำมากก็คือ มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่ใช้งานทั่วไป และไม่จำเป็นต้องสื่อสารผ่านบัสที่ใช้งานทั่วไป เช่น USB หรือ PCI-Express

สิ่งนี้ทำได้ยากสำหรับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์อื่นๆ แม้แต่ CPU คุณภาพสูงก็จะมีการหน่วงเวลา 50 ไมโครวินาที แต่เมื่อพูดถึง FPGA เวลานี้จะสั้นลงเหลือ 1 ไมโครวินาที

เกทอาร์เรย์ที่ตั้งโปรแกรมฟิลด์ได้ซึ่งมีความสามารถในการหน่วงเวลาต่ำมากสามารถส่องสว่างได้ในสถานการณ์ที่ต้องการเวลาแฝงเพียงเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น เราสามารถเห็นได้ในการทำงานอัตโนมัติของเครื่องบินขับไล่ไอพ่นและการซื้อขายด้วยอัลกอริทึมความถี่สูง

02. ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

วงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASIC) มีประสิทธิภาพดีกว่า FPGA ด้วยความเร็วของอัลกอริทึมเดียว แต่การลงทุนเริ่มต้นสำหรับกลุ่มเครื่องจักรขนาดใหญ่นั้นสูงมาก FPGA ดีกว่า GPU สำหรับการขุด cryptocurrency เนื่องจากทำงานได้ดีและประหยัดพลังงานอย่างมาก

นอกเหนือจากข้อได้เปรียบของการประมวลผลแบบประหยัดพลังงานแล้ว FPGA ยังมีข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่ง—ประสิทธิภาพไม่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์แม่ข่ายเพื่อรองรับ

03. ค่าวิศวกรรม

แม้ว่า FPGA จะมีข้อได้เปรียบอย่างมากในด้านต่างๆ ข้างต้น แต่ต้นทุนสำหรับการกำหนดค่าและการตั้งโปรแกรมนั้นสูงกว่า GPU ตามสถาปัตยกรรมคำสั่งมาก วงจรฮาร์ดแวร์มักจะเขียนโดยใช้ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์ (HDL) เช่น VHDL และ Verilog

และเมื่อพูดถึงการเขียนโปรแกรมจะทำในหนึ่งในหลายภาษาโปรแกรมเช่น Java, C, Python

04. การสังเคราะห์ระดับสูง (HLS)

การสังเคราะห์ระดับสูง (HLS) เป็นแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นซึ่ง FPGA สามารถตั้งโปรแกรมได้โดยใช้ภาษาโปรแกรมทั่วไป (เช่น Open CL หรือ C++) และนามธรรมระดับสูง

แต่แม้จะมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและความก้าวหน้าในการเขียนโปรแกรมทั้งหมด การเขียนโปรแกรม FPGA ยังคงเป็นงานที่น่าหวาดหวั่น

นอกจากนี้ ระยะเวลาการคอมไพล์ยังเป็นข้อบกพร่องที่สำคัญของเกทอาร์เรย์ที่ตั้งโปรแกรมฟิลด์ได้ ตัวอย่างเช่น การคอมไพล์โปรแกรม FPGA ทั่วไปจะใช้เวลา 4 ถึง 12 ชั่วโมงโดยใช้คอมไพเลอร์ Intel Open CL เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด โปรแกรมเมอร์มักจะต้องคอมไพล์ข้ามคืน

ย้อนกลับไปดูที่ GPU ซึ่งขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการและบัสมาตรฐาน (เช่น USB และ PCI-Express) สำหรับการถ่ายโอนข้อมูล FPGA ไม่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์เหล่านี้ และข้อดีของมันคือช่วยให้ผู้ใช้ได้รับแบนด์วิธที่สูงขึ้นโดยมีความหน่วงน้อยลง

ในความเป็นจริง FPGA สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งข้อมูล เช่น อินเทอร์เฟซเครือข่ายและเซ็นเซอร์

ชื่อเรื่องรอง

สงครามจุดลอยตัวระหว่าง FPGA และ GPU

ในการดำเนินการทศนิยมทั่วไป หน่วยทศนิยมต้องการทรัพยากรจำนวนมาก และต้องประกอบจากลอจิกบล็อก อย่างไรก็ตาม คู่มือการเล่นเปลี่ยนไปเมื่อพูดถึง FPGA ซึ่งประสิทธิภาพการใช้พลังงานสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก เนื่องจากหน่วยทศนิยมได้รวมอยู่ในแฟบริค FPGA แล้ว

บทส่งท้าย

แม้ว่า GPU ขั้นสูงในปัจจุบันจะประหยัดพลังงานมากกว่า FPGA แต่ในอนาคตอันใกล้ Field Programmable Gate Array จะแซงหน้า GPU ในการคำนวณแบบทศนิยมอย่างแน่นอน และชนะการต่อสู้เพื่อการประมวลผลแบบประหยัดพลังงาน

บทส่งท้าย