Open Telekom Cloud für Geschäftskunden

Schneller rechnen: FPGA-Hardwarebeschleunigung für die Open Telekom Cloud

von Redaktion

Die Open Telekom Cloud wird um FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) erweitert. Dieser neue Servertyp wird die Public Cloud für neue Einsatzszenarien fit machen, die besonders hohe Performanz benötigen. Ab November werden die neuen Flavors verfügbar sein. Noch im Juli startet eine Closed-Beta-Phase, für die sich Entwickler bewerben können.

Mit dem individuellen Cloud-Turbo mittels FPGA lassen sich Anwendungen wie beispielsweise Machine Learning für die Bilderkennung um mehr als das Zehnfache beschleunigen. Bei Datenanalysen steigt die Geschwindigkeit um das 50-fache gegenüber regulären CPUs. Und bei der Genomsequenzierung bewirkt Cloud-FPGA sogar eine Steigerung um das 100-fache. Zum Vergleich: Damit ließe sich eine Genom-Analyse, die sonst 33 Stunden in Anspruch nähme, in weniger als 20 Minuten abhandeln.

FPGA entlastet CPUs und ist schneller als GPUs

Damit bietet die Open Telekom Cloud künftig eine Lösung aus der Public Cloud für ein grundsätzliches IT-Problem: Architekturen von Prozessoren erreichen bald ihr physikalisches Limit. Das Moorsche Gesetz, nach dem sich die Anzahl der Transistoren innerhalb eines integrierten Schaltkreises alle 18 bis 24 Monate verdoppelt, hatte Jahrzehnte lang Gültigkeit. Jetzt scheint das physisch Machbare ausgeschöpft, das Ende dieser Entwicklung nahe, Transistoren lassen sich auf absehbare Zeit nicht noch kleiner fertigen.

Um eine weitere Steigerung zu erreichen, gab es bisher zwei Möglichkeiten: „Entweder, man verwendet mehrere CPUs parallel, oder man nutzt Grafikprozessoren“, sagt Max Guhl, Product Manager Open Telekom Cloud. „Doch beide Methoden haben den Nachteil, dass sie nicht für jeden Anwendungszweck gleich gut geeignet sind.“

Der Grund: Normale vCPUs der x86-Generation können alles – aber nicht alles gleich gut oder gleich schnell. Sie sind Allrounder und damit hochflexibel einsetzbar. Aber: „Sie sind ähnlich wie ein Ganzjahresreifen, der auf Schnee nie so gut funktioniert wie ein richtiger Winterreifen“, sagt Guhl. So kann ein spezialisierter Prozessor bestimmte Aufgaben viel besser erledigen, wie zum Beispiel eine Graphics Processing Unit (GPU). Deshalb werden Grafikprozessoren beispielsweise für Anwendungen im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) bevorzugt.

Mehr Möglichkeiten dank FPGA-Karten in der Public Cloud

Doch selbst GPUs haben ihre Grenzen, weil sie sich in erster Linie für das parallele Berechnen gleicher Vorgänge eignen. Hardwarebeschleunigung löst dieses Problem: Die Architektur von FPGAs wird nicht durch ihre Hardware vorgegeben, sondern durch Software definiert. Das macht sie maximal flexibel. Darüber hinaus ist im Gegensatz zu einer GPU die Packungsdichte der Rechenkerne auf einer Volumeneinheit deutlich höher (3.000 bei GPU versus 2 Millionen bei FPGA).

„FPGA-Karten kann ich vorschreiben, wie sie arbeiten, in welcher Reihenfolge sie Prozesse abarbeiten sollen und damit definieren wie schnell sie arbeiten. Das macht ihre Einsatzszenarien grenzenlos. Egal ob als Switch, Router, AI-Server oder IoT-Backend“, sagt Max Guhl. „Damit entlasten FPGA-Karten ganz nebenbei die CPU, die sich anderen Aufgaben widmen kann, während FPGAs komplexe, hochspezielle Prozesse übernehmen. Selbst die Bitraten sind individuell wählbar. Damit sind Entwickler nicht mehr auf 8-, 16- oder 24-Bit-Szenarien festgelegt. 9 Bit sind mit FPGAs zum Beispiel auch kein Problem.“

Closed-Beta-Phase mit FPGA-Flavors bis Februar 2019

Die Anschaffung eigener FPGAs ist kostenintensiv. Über die Open Telekom Cloud sind sie künftig in dem etablierten Subskriptionsmodell „Pay as you use“ erhältlich. Damit haben bald auch solche Unternehmen Zugang zu der innovativen Technologie, die keine eigenen FPGAs anschaffen können oder wollen. Sie zahlen nur, solange sie die Technologie auch tatsächlich nutzen.

Interessierte Entwickler können sich ab sofort für die Closed-Beta-Phase des FPGA-Flavors in der Open Telekom Cloud bewerben. Die Phase endet im Februar 2019. Innerhalb dieser Closed-Beta-Phase sind die FPGA-Karten kostenfrei. Es entstehen lediglich Kosten für die Server, die Entwickler in der Open Telekom Cloud für ihre Zwecke buchen. Zum Start des Angebots sind Xilinx-VU9P-Karten verfügbar. Der Flavor umfasst acht vCPUs, 88 GB RAM, eine Xilinx VU9P und CentOS 7.5 64 bit als Betriebssystem.

Hier zur Beta Anmelden: opentelekomcloud(at)telekom.de


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