ACCÉLÉRATION MATÉRIELLE
Au cours de la dernière décennie, les données massives ont été adoptées par plusieurs industries dans différents domaines (pour n'en nommer que quelques-uns, la biologie, la finance, l'économie, la physique, etc.) comme la clé pour mieux comprendre leur environnement. Une étape cruciale et nécessaire à leur utilité consiste à transformer ces données pour en extraire des informations pertinentes. Cette étape est réalisée à travers un processus appelé traitement des données.
Dans de nombreuses applications de traitement des données, obtenir les informations le plus rapidement possible est un critère critique. Pour ces applications où le délai d'exécution est contraignant, l'accélération matérielle à l'aide de FPGAs devient d'un grand intérêt!
QU'EST-CE QU'UN FPGA?
Un FPGA (Field-Programmable Gate-Array) est un appareil composé de différentes composantes matérielles, plus précisément, il contient des blocs logiques, des blocs RAMs, des interconnexions, des tranches DSP, etc. Toutes ces composantes peuvent être programmées à l'aide d'un language de description matériel (HDL) pour effectuer une tâche spécifique. Parce qu'il traite les données directement sur du matériel dédié, les FPGA le font extrêmement rapidement.
L'accélération matérielle consiste à utiliser un FPGA pour concevoir un pipeline de traitement de données extrêmement rapide. La motivation étant que la plupart des modèles mathématiques peuvent être exécutés beaucoup plus rapidement directement sur le matériel en convertissant des parties de l'algorithme en une architecture parallèle. Au fil des ans, les systèmes FPGA sont devenus aussi importants pour les systèmes embarqués temps réel (edge computing) que pour les applications de traitement de données dans le nuage.
La figure de cette section montre comment un accélérateur matériel peut être intégré dans votre application à l'aide d'une architecture commune de mémoire partagée.
QU'EST-CE QUE L'ACCÉLÉRATION MATÉRIELLE?
ÉTUDES DE CAS
BIOLOGIE
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CLASSIFICATEUR RF
FPGA jusqu'à
10x supérieur à un CPU
63x supérieur à un GPU
TECHNO
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TRANSCODAGE VIDÉO EN DIRECT
FPGA jusqu'à
32x supérieur à une implémentation sur CPU
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FINANCES & ASSURANCES
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MÉTHODES DE MONTE CARLO
Pour la même bande-passante, les FPGAs consomment 96% moins d'énergie, permettant une réduction des coûts
PHYSIQUE
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IMPLÉMENTATION TEMPS RÉEL D'UN FILTRE DE KALMAN ÉTENDU
Implémentation avec FPGA jusqu'à
20x plus rapide qu'un microcontrôleur seul
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COMMENT
SIX METRIX PEUT VOUS AIDER?
La conception d'un accélérateur matériel nécessite à la fois une connaissance approfondie des architectures / outils de conception de systèmes FPGA et une connaissance approfondie de la manière dont les algorithmes de traitement se traduisent en matériel. C'est précisément le type d'expertise que propose l'équipe de Six Metrix!
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