Per stimolare la ricerca in ambito adaptive computing, Xilinx ha dotato quattro delle università più prestigiose al mondo dei suoi Adaptive Computer Cluster (XACC). Le quattro università sono l’ETH di Zurigo, in Svizzera, l’Ucla in California, l’Università di Urbana Champaign (UIUC) nell’Illinois e la National University di Singapore.
Gli XACC offrono un supporto alla ricerca sull’accelerazione di calcolo adattativo per l’high performance computing (HPC) e saranno equipaggiati con le ultime tecnologie hardware e software di Xilinx. Ogni cluster è configurato specificatamente per consentire ai team accademici di condurre ricerche all’avanguardia in ambito HPC. In particolare, i cluster includono: server high-end, schede per acceleratori Xilinx Alveo™ e networking ad alta velocità. Ogni scheda Alveo ha due connessioni verso uno switch di rete 100Gbps, per consentire di sfruttare topologie di rete per il calcolo distribuito.
I server, a loro volta, sono equipaggiati con i più aggiornati software Xilinx, incluso Vitis™, una piattaforma unificata per ingegneri software, ricercatori nel campo dell’Intelligenza Artificiale e data scientist che intendono esplorare l’ambito dell’accelerazione di calcolo adattativo. In futuro, sarà implementata anche Versal, la nuova piattaforma di accelerazione di calcolo adattativo a 7nm.
“Con il declino della legge di Moore, stiamo entrando in un’eccitante era nella quale i sistemi di calcolo saranno molto diversi da come li abbiamo visti in passato e gli acceleratori di calcolo adattativo giocheranno un ruolo fondamentale”, dice Ivo Bolsens, Cto e Senior vice president di Xilinx. “Gli XACC offriranno hub dedicati per la collaborazione in innovazione e ricerca, che guideranno lo sviluppo e l’integrazione della nuova tecnologia di calcolo adattativo nei sistemi di prossima generazione”.
Le aree di ricerca delle quattro Università
Il cluster dell’ETH di Zurigo sarà guidato dal Prof. Gustavo Alonso, capo dell’Institute for Computing Platforms e membro del Systems Group nel Dipartimento di Computer Science, e si focalizzerà sull’accelerazione della rete e dei database. “I cluster che Xilinx ha messo a disposizione offrono la possibilità di studiare le nuove tecnologie su una scala mai vista prima e con facilità”, ha detto Alonso. “Essi saranno anche utili per condividere progetti, risultati, strumenti e idee”.
Il Prof. Jason Cong, direttore del Center for Customizable Domain-Specific Computing alla Samueli School of Engineering dell’Ucla, guiderà il cluster californiano, che si concentrerà sul calcolo “energy-efficient”, sul calcolo customizzato per applicazioni con i big data e su algoritmi altamente scalabili. Cong è stato per oltre trent’anni in prima linea nella ricerca sulla tecnologia Fpga. “Il contributo di Xilinx faciliterà i nostri programmi di ricerca sul machine learning basato su grafica, sui video analytics, sulla genomica e la medicina di precisione. Particolarmente importante è avere a disposizione una FPGA con memoria ad alta ampiezza di banda, perché molti passaggi computazionali in questi progetti di ricerca sono memory-bound”.
All’Università dell’Illinois si lavorerà invece su nuove topologie multi-FPGA connesse attraverso link e switch ad alta velocità, su memoria e security delle reti di una FPGA, su trasferimenti di dati peer-to-peer efficienti, su acceleratori FPGA per processare dati SSD, compilatori e tool di sistema improntati a performance, programmazione e portabilità di livello elevato. Il centro sarà guidato dal Prof. Deming Chen, Abel Bliss Professor of Engineering e dal Prof. Wen-Mei Hwu, Chair of Electrical and Computer Engineering dell’AMD Jerry Sanders. Proprio il Prof. Chen spiega: “Costruiremo nuovi sistemi di calcolo FPGA-centrici sperimentali e svilupperemo compilatori specifici e tool di sistema indirizzati al calcolo high-performance. Ci focalizzeremo su importanti campi applicativi, inclusa l’Intelligenza Artificiale con il deep learning, il processing grafico su larga scala e la genomica computazionale. Abbiamo in programma anche di coinvolgere altre università per scambiarci esperienze e proseguire progetti collaborativi”.
Infine, il cluster di Singapore alimenterà la ricerca su nuovi sistemi e applicazioni con piattaforme di calcolo eterogenee; esso diventerà anche un hub per attrarre ricercatori e studenti dall’Asia in collaborazioni internazionali e per fare da banco di prova con gli altri centri in Asia, Europa e Usa. Il centro di ricerca sarà guidato dall’Associate Professor Bingsheng He, dall’Associate Professor Weng-Fai Wong e dal Professor Tulika Mitra del Dipartimento di Computer Science alla School of Computing dell’Università di Singapore. L’Assoc. Prof. He ha commentato: “I nostri colleghi hanno condotto ricerche pionieristiche con le FPGA in diversi campi – database, machine learning, sistemi e reti, IoT e computer architecture. Con le piattaforme FPGA di Xilinx, crediamo che questo cluster giocherà un ruolo centrale nello stimolare nuove ricerche ed iniziative educative, così come collaborazioni internazionali”.
