Xilinx AI 加速+阿里云 FaaS：開(kāi)啟云端 AI 推斷巨大機遇
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中國是全球最大的在線(xiàn)零售市場(chǎng)，而阿里巴巴則是中國最大的電子商務(wù)公司。作為阿里巴巴集團旗下的云計算和數據智能部門(mén)，阿里云為國際客戶(hù)的在線(xiàn)業(yè)務(wù)及阿里巴巴集團自身的電子商務(wù)生態(tài)系統提供綜合全面的成套全球云計算服務(wù)。在公有云服務(wù)提供商市場(chǎng)上，阿里云的市場(chǎng)份額位居亞太地區首位。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202003/411069.htm阿里云的業(yè)務(wù)之一是為眾多第三方廠(chǎng)商處理海量產(chǎn)品圖像。由于一些圖像內含有未付費廣告等多余文本信息，給付費廣告業(yè)務(wù)造成不利影響，因此，為了確保電子商務(wù)網(wǎng)站提供一致的體驗，需要以 AI 推斷對每天數千萬(wàn)幅圖像中嵌入的有害文本或多余文本進(jìn)行檢測，隨之而來(lái)的是巨大的 AI 推斷計算工作負載以及高昂的運營(yíng)成本。
借助 ML 框架在賽靈思 FPGA 上直接加速 Yolo-v2
阿里巴巴過(guò)去使用 GPU 運行 Yolo-v2 Tiny（數據類(lèi)型為 Float32），通過(guò)這種方法掌握每日千萬(wàn)級的圖像內容。由于該架構未經(jīng)充分優(yōu)化，GPU 只能實(shí)現有限的每秒查詢(xún)次數 (QPS) 吞吐量，導致用電成本高、服務(wù)器空間占用大。為了降低運營(yíng)費用，阿里巴巴尋求比 GPU 成本更低的解決方案來(lái)檢測有害或多余的文本信息。
依托于賽靈思 16nm Virtex UltraScale+? FPGA 的高度自適應架構，阿里云 FaaS 團隊在 Int16 上運行 Yolo-v2 Tiny 模型，在媲美 GPU 精度的前提下實(shí)現一流的 QPS 性能。單片賽靈思 UltraScale+ FPGA 每秒能處理數百幅圖片，與最初的 GPU 實(shí)現方案相比性能提高 3.5 倍。在 FaaS 的啟發(fā)下，雖然GPU通過(guò)完成類(lèi)似優(yōu)化也可以達到類(lèi)似性能，但賽靈思解決方案的單幅圖像成本更低。除此之外，賽靈思 Vitis AI 在加快開(kāi)發(fā)速度方面也有著(zhù)上佳表現。
在不降低精度的前提下節省 75% 總擁有成本
Vitis AI 支持開(kāi)發(fā)者在無(wú)需編寫(xiě)任何 RTL 代碼的情況下，優(yōu)化 DNN 模型并將預訓練的 DNN 模型部署到賽靈思 FPGA 中。其運行時(shí)及外殼程序讓開(kāi)發(fā)者無(wú)需成為 FPGA 專(zhuān)家就能夠充分從賽靈思硬件加速中獲益。
阿里巴巴云和智能FPGA異構計算負責人張振祥負責領(lǐng)導該項目并成功在 F3 實(shí)例上實(shí)施了 AI 加速。
阿里云 FaaS 在云端提供統一的硬件平臺與中間件。在賽靈思 Vitis AI 的支持下，阿里云 FaaS 能夠大幅降低 AI 加速器的開(kāi)發(fā)成本與部署成本。加速器廠(chǎng)商可以將加速器以服務(wù)形式提供給用戶(hù)，克服加速技術(shù)的硬件壁壘。用戶(hù)可以按需使用加速服務(wù)，不必理解底層硬件詳情。借助 Vitis AI，阿里巴巴和賽靈思聯(lián)合開(kāi)發(fā) AI 加速解決方案的最大優(yōu)勢在于，阿里巴巴不需要任何人成為使用 FPGA 技術(shù)的專(zhuān)家。
此外，張振祥還指出：“起初，很多人對于將 FPGA 用于 AI 領(lǐng)域的前景并不看好，因為 GPU 使用方便且支持所有框架。但是，阿里云與賽靈思合作充分證明了其實(shí) FPGA 更適合該領(lǐng)域中的特定場(chǎng)景?！?/span>
▅ 賽靈思 Vitis AI 堆棧
FPGA 更適合！
FPGA 更適合某些領(lǐng)域中的特定場(chǎng)景，尤其是在云 AI 推斷方面有顯著(zhù)的成本優(yōu)勢。例如：
○ 云端外殼程序使開(kāi)發(fā)工作大幅簡(jiǎn)化；
○ 小寬度及修剪所需成本及功耗大幅降低；
○ 圖像銳化及 FFT 過(guò)濾器等 IP 會(huì )為部分創(chuàng )新應用創(chuàng )造額外價(jià)值。
通過(guò) FaaS 平臺，加上大量的 ISV 及獨立的 IP 開(kāi)發(fā)商，FPGA 會(huì )在云端 AI 推斷領(lǐng)域迎來(lái)大量機遇。
阿里巴巴云和智能FPGA異構計算負責人：張振祥
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