drc computer公司与其软件伙伴celoxica公司联合开发了用于关键算法加速的基于fpga的协处理器模块和软件开发工具。drc的这种协处理器模块基于赛灵思virtex-4 fpga系列，通过hypertransport总线与amd的opteron处理器连接。
drc公司首席执行官larry laurich表示，该技术初期主要瞄准石油和天然气、金融和生命科学应用，在这些领域，计算密集型算法可在fpga硬件中并行执行。首批开发系统会在今年第三季度面市，售价将为约2.5万美元。
在过去20年来，fpga吸引了产业界和学术界的广泛兴趣，一直被用作可配置计算平台。laurich透露，早在上世纪八十年代末，drc创办人steve casselman就对此产生浓厚兴趣，有意开发基于fpga的计算平台。casselman在1987年创办virtual computer公司，但该公司在2000年的低迷时期倒闭。
而随着规模更大、速度更快的fpga的问世，casselman成为率先认识到hypertransport总线有可能打破另一个瓶颈—相对低速的pci总线—的人士之一。casselman在2004年找到新的投资人，创办了drc公司，公司名“drc”即取“自动态可重配置协处理器”(dynamic reconfigurable coprocessor)之意。casselman现担任drc公司的首席科学家兼首席技术官。
laurich介绍，总部设在英国的celoxica公司是与drc签约的首个软件开发伙伴。他希望今后有更多的公司参与共同开发。
celoxica(美国)公司总经理jeff jussel表示，celoxica的工具提供了重新编译c代码以用于drc协处理器模块的能力。他说，fpga能并行运行许多算法，与传统服务器处理器相比，其功耗要低很多。
jussel表示：“举例来说，为了运行诸如black scholes这样的金融分析算法，银行会购买大量cpu和机架，其占用的空间越来越大，且需要大量能耗进行冷却。作为改进措施，银行可以采用fpga协处理器来分担其中一些关键算法，这样功耗要低很多的，同时性能表现却能提高100倍。”
jussel指出，相比过去一些用户通过开发asic来实现算法加速，如今这种基于fpga的方法要便宜很多，且为熟悉c语言编程工具的程序设计人员敞开了大门。
图2：drc的协处理器可实现计算算法加速。
laurich介绍，drc的协处理器模块与amd的opteron处理器管脚兼容，能插到ibm、惠普等大公司及其他十多家较小公司采用opteron处理器的主板上。hypertransport总线向opteron处理器传输数据的延迟时间约为60ns，这项指标仅是pci总线的大约1/10。此外，drc的协处理器模块可连接主板上的大量dram存储器。
“与那些dimm插槽通信的ddr控制器是我们知识产权(ip)的一部分。我们的ip使算法能以极低的延迟访问主板存储器。”laurich表示。一旦容量更大的ddr-2普及，drc的协处理器就有能力访问最高可达32gb的可用内存。
drc的协处理器模块由增加了几条指令的linux bios控制。该协处理器的标准配置是200mhz@8位，且可通过调整一个可协商(negotiated)接口来实现不同位宽度和位速率。
用户可期待该模块硬件能实现赛灵思承诺的性价比曲线。“我们已着手设计一款16位版本，预计在今年年中推出。眼下，该模块的最高速度为400mhz，但今后会变得更快，”laurich表示。现在，一个基于lx-60 virtex-4 fpga的模块，售价4,500美元，但他估计，明年将降为3,000美元。相关的开发系统包括一个带drc协处理器和opteron处理器的工作站、celoxica的工具，以及来自drc和赛灵思的软件。
laurich称，drc估计其技术能将整数应用程序加速约100倍、单精度浮点应用程序加速10倍，而双精度浮点应用程序运行速度可提高5倍。
作者：来大伟
