HPFC (High Performance FPGA Computer)
5G時代を支える革新的コンピュータ
活用されている分野
放送局の映像編集装置
VR映像配信装置
科学技術シミュレーション高速化装置
HASH演算器
HPFCの概要
HPFCは、FPGAコンピューティングプラットフォーム「M-KUBOS」とザイリンクス社製アクセラレータカード「Alveo」を最大4基接続し構成されています。「Alveo」にはHBM2メモリ※1を搭載しており、メモリ帯域幅800GByte/秒を超えるメモリ帯域幅を実現します。またPYNQ※2にも対応しており、Jupyter Notebook※3の環境を活用することでPythonから手軽にFPGAを利用できます。
特徴
| メモリ帯域幅 | 800GByteを超えるメモリ帯域幅を実現 |
|---|---|
| 小型低消費電力 | 19インチ2Uラック（約45センチ）の筐体に約300Wの消費電力のため、 自動運転実験車・ロボットなどに搭載可能 |
| インターフェース |
|
| PYNQに対応 | Jupyter Notebookを使ってWebブラウザからPythonでプログラマブルロジック上のハードウェアを制御可能 |
| マルチFPGAシステム FiCに対応 |
慶應義塾大学天野教授が提唱するマルチFPGAシステムFiC※4に対応。 HPFCを連結させることにより、複数台での並列計算が可能 |
- ※1 HBM2メモリ：従来の代表的なDDR4メモリ最大データ転送速度は25.6Gバイト/秒（理論値）です。これに対しHBM2は、DDR4の約10倍に相当する256Gバイト/秒（理論値）の最大データ転送速度を実現できる。
- ※2 PYNQ：PythonでFPGAを利用するためのフレームワークのこと。
- ※3 Jupyter Notebook：PythonなどをWebブラウザ上で記述・実行できる統合開発環境のこと。
- ※4 マルチFPGAシステムFiC：FiC（Flow-in Cloud）は、価格性能比に優れた中規模FPGAを高速の双方リンクで複数本接続した大規模計算システムのこと。
製品仕様
| OS | Ubuntu 18.04 |
|---|---|
| アクセラレータ カード | ザイリンクス Alveo U50 データセンター アクセラレータ カード×4 |
| プロセッサ | QuadCore Arm Cortex-A53 DualCore Arm Cortex-R5 |
| メモリ | PS：4GB DDR4-2400 PL：1x DDR4-2400 SODIMM ソケット アクセラレータ・カードHBM2 8GB×４（201 GB/s×4） |
| ストレージ | SSD（16GB、option） |
| インターフェース | USB3.0×1 USB-UART×1 1Gb Ether（RJ45） DP1.2 |
| 高速IO | 8x GTH TX/RX分離 （max 16.3Gbps） 4x GTH TX/RX混載 （max 16.3Gbps） |