Знакомимся с низкопрофильным графическим ускорителем, который обладает компактными размерами, заводским разгоном, а также эффективной системой охлаждения.

Введение или о чипах FPGA в 3-х абзацах

Микросхема FPGA (англ. field-programmable gate array), она же программируемая пользователем вентильная матрица (ПЛИС), — это интегральная микросхема (ИМС), которую можно реконфигурировать под любые сложные вычислительные задачи. В индустрии существует потребность в специализированных микросхемах (ASIC, application-specific integrated circuit, «интегральная схема специального назначения») — от управления космическими аппаратами и до расчетов по финансовым моделям. Однако до появления FPGA сильным и одновременно слабым местом специализированных ИМС была жесткая функциональность, заложенная в микросхему, а также высокая сложность проектирования и стоимость запуска в производство. Если функционал затем требовалось потом хоть чуть-чуть изменить, или на этапе проектирования произошли ошибки, то нужно было создавать по сути новую ИМС.

FPGA-ускоритель с чипом Intel Altera Arria 10 и портами 10GE

Появление на рынке FPGA-ускорителей, которые можно перепрограммировать сколь угодное число раз, причем на языке высокого уровня типа С, стало настоящим прорывом в нише высокопроизводительных вычислений. Это позволило ускорить время разработки, время выхода продуктов на рынок. Появились совершенно новые возможности для разработчиков аппаратных средств, в т.ч. работающих над программированием специализированных интегральных схем типа ASIC.

FPGA-процессоры прошли уже 2 этапа с точки зрения доступности этой технологии и сегодня активно входят в третий этап. Первые FPGA появились в 1985 году, но их программирование по-прежнему требовало знания языка низкого уровня типа ассемблера. На втором этапе, который начался примерно в 2013 году, и благодаря усилиям компании Altera, появилась возможность программирования на С-подобном языке высокого уровня. Это кардинально расширило применимость FPGA, но высокая стоимость чипов по-прежнему сдерживала расширение круга клиентов, которые могли бы себе позволить эту технологию.

Традиционно маршрут проектирования и верификации ПЛИС крайне трудоемок и требует высокой специализации, по своей сложности маршрут приближается к проектированию ASIC. Это ограничивает использование ПЛИС разработчиками. Особенно это касается вычислительных приложений, где участники процесса, — программист, математик, алгоритмист, — желают сфокусироваться на своей задаче, а не на ее аппаратной реализации. Решая эту проблему, компания Altera в 2013 году вывела на рынок для своих ПЛИС поддержку открытого стандарта программирования гетерогенных вычислительных платформ OpenCL, что расширило возможность применения аппаратуры разработчиками вычислительных приложений, не знакомых (малознакомых) с аппаратурой ПЛИС, языками HDL, маршрутом проектирования и верификации. Но, осталась проблема – дорогостоящая аппаратура и средства проектирования.

И, наконец, где-то с 2016 года можно говорить о третьем этапе, который ознаменовался доступностью для широкого круга клиентов полностью готовых серверов (физических и виртуальных) с FPGA-процессорами в облаках крупнейших дата-центров — Amazon Web Services (AWS), Cloud Alibaba и Huawei Cloud. В России впервые выделенные серверы с FPGA-процессорами стали доступны в дата-центре Selectel с 2017 года.

Наука о данных

• Большие данные (Big Data). Основная проблема в данной сфере — колоссальный объем информации, который не может быть обработан на единственном сервере. С точки зрения инфраструктурного обеспечения, требуется решать задачи создания кластерных систем, масштабируемости, отказоустойчивости, и распределенного хранения данных;
• Ресурсоемкие задачи (Машинное обучение, глубокое обучение и другие). В этом случае поднимается вопрос использования высокопроизводительных вычислений, требующих большого количества ОЗУ и процессорных ресурсов. В таких задачах активно используются системы с графическими ускорителями.

• Глубинное обучение;
• Обучение с подкреплением;
• Компьютерное зрение;
• Автоматическая обработка текстов.

Дальнейшее развитие и проекты

Влада Шахуро Виктор Лемпицкий«Машинное обучение из удела немногих одержимых исследователей превращается в ещё один инструмент рядового разработчика. Раньше (например в 2012) люди писали низкоуровневый код для обучения сверточных сетей на паре видеокарт. Сейчас, кто угодно может за считанные часы:

скачать уже обученной нейросети (например, в keras);
сделать с ее помощью решение для своей задачи (fine-tuning, zero-shot learning);
встроить её в свой веб-сайт или мобильное приложение (tensorflow / caffe 2).

Многие большие компании и стартапы уже выиграли на такой стратегии (например, Prisma), но еще больше задач только предстоит открыть и решить. И, быть может, вся эта история с машинным/глубинным обучением когда-нибудь станет такой же обыденностью, как сейчас python или excel»

Ивченко Олега

• 6 ядер CPU;
• 16 Gb оперативной памяти;
• 1 GPU-карточка с 6-8 Gb видеопамяти. Это соответствует таким видеокартам, как PNY NVIDIA GeForce GTX 1060 или MSI GeForce GTX 1070.

Облачные вычисления на FPGA

Облачные сервисы FPGA появились как ответ на высокую стоимость плат ускорителей с чипом FPGA. В этом случае клиентам предлагаются в аренду физические и/или виртуальные серверы с установленными в них FPGA-ускорителями. Как правило, это партнерский продукт от производителя (например, Intel) и дата-центра как провайдера IaaS-услуг.

FPGA-сервер с ускорителем от «Алмаз-СП» можно бесплатно протестировать в дата-центре Selectel

Одним из решений проблемы доступности технологии для массового применения видится возможность аренды вычислительных мощностей на базе FPGA. В Selectel услуга предполагает получение доступа к серверу с установленным ускорителем линейки Euler производства компании Euler Project на базе Intel Arria 10 FPGA. На сервере развернуты необходимые SDK и BSP для разработки, отладки и компиляции OpenCL-ядер, средства разработки для написания хост-приложений (Visual Studio). В качестве ознакомительной демонстрации предлагается рассмотренный ранее пример с построением множества Мандельброта: проект предоставляется в исходных кодах и настроен для компиляции.

Euler Project для всех желающих проводит учебный курс по программированию на OpenCL для FPGA. Данный курс разработан специально для российской аудитории: инженеров, научных сотрудников, студентов технических ВУЗов. Он вобрал в себя материал официальных тренингов Intel и дает возможность пошагового изучения технологии от сборки простейшего приложения до применения специфических методов оптимизации, порой совершенно необходимых для достижения оптимального быстродействия.

В таком виде FPGA-технология становится более привлекательной для клиентов, так как им уже не нужно приобретать непосредственно «железо», а капитальные расходы заменяются на операционные. Соответственно, значительно расширяется круг компаний, которые могут позволить себе использование расчетов на FPGA-ускорителях для своих проектов.

Базовые отличия FPGA от CPU, GPU

Какие типы ускорителей доступны на сегодняшний день? Сегодня доступны: многоядерные процессоры (CPU) Xeon, GPU и FPGA, рассмотрим их ниже.

У каждого типа процессора, —универсального (CPU), графического (GPU) или FPGA, — есть свои преимущества, иначе бы их просто не стали производить. CPU обеспечивают хорошую производительность при высшей степени универсальности и применимости. Порядка 99% всех существующих программ написаны для исполнения под CPU. У графических процессоров GPU большее число ядер и векторная архитектура, высокая скорость обмена с памятью и ввода-вывода. FPGA обладают самой большой производительностью на Ватт потребляемой мощности за счет свойств аппаратуры, но требуют очень тщательного и трудоемкого программирования.

Ниже об этих отличиях чуть подробнее:

• Универсальные процессоры CPU — это по сути, рабочие лошадки IT-индустрии. Их можно использовать для самых разнообразных задач, но ввиду своей архитектуры CPU не столь эффективны для параллельных вычислений. В последние годы эта проблема частично решается за счет имплементации в чипе процессора множества ядер. Однако даже у самых производительных CPU число ядер пока измеряется немногими десятками.
• Графические процессоры (GPU) долгие годы работали только в нише отображения информации на экране. И лишь относительно недавно GPU стали применяться для задач высокопроизводительных вычислений, в том числе майнинга криптовалют. Работа с графикой как векторными задачами привела к такому развитию архитектуры GPU, которая стала приспособленной для целей параллельных вычислений. Как результат, современной архитектура графического процессора позволяет ускорить прогон векторизованных данных через свои конвейеры, которые в противном случае пришлось бы запускать через многие другие логические блоки в CPU с соответствующей потерей в производительности. Современные GPU содержат в чипе несколько тысяч процессорных ядер.
• FPGA, в отличие от универсального и графического процессоров, можно перепрограммировать в соответствии с особенностями решаемой на них вычислительной задачи. Получается синтез специализированного процессора под конкретную задачу. Другими важными отличиями FPGA является пониженное энергопотребление в расчете на единицу вычислительной мощности, а также архитектура с параллельным исполнением множества векторных операций одновременно — так называемая массивно-параллельная мелкозернистая архитектура. Число ядер в чипе FPGA может достигать одного миллиона и более.

FPGA-ускоритель, как правило, представляет собой аппаратуру в различном форм-факторе (VPX, Com-express, PCIe и т.д.), которая кроме самого чипа FPGA (или нескольких) содержит на плате память типа SRAM и DRAM, включая ультра-новые HBM (память DRAM с высокой пропускной способностью) и высокоскоростные интерфейсы ввода-вывода, такие как популярные 10/40/100 GE и PCI Express. FPGA-ускорители также выпускаются в форм-факторе SOM (система на модуле, одноплатный компьютер) для целей встраиваемых систем, что популярно в системах видеоаналитики или промышленных применениях.FPGA-ускоритель в форм-факторе SOM

Каждый чип FPGA содержит в себе массив до 5 млн логических элементов (массив перекодировки и триггеры), который и может быть перепрограммирован под разные функциональные задачи. Кроме того, есть аппаратные ресурсы — кэш-память, сигнальные процессоры, блоки цифровой обработки, блоки интерфейсов.

Варианты выбора

Подведем итоги наших рекомендаций.

Для бюджетного процессора с небольшим значением TDP будет достаточно боксового кулера. Аналогичный по конструкции кулер, приобретенный отдельно может быть и тише, и эффективнее. Эффективность модели с медным основанием будет выше

Заострять внимание на наличие PWM в данном случае не нужно

Для среднепроизводительных процессорови не самых горячих процессоров с возможностью разгона лучше всего подойдут недорогие башенные кулеры с тремя-четырьмя тепловыми трубками. Если бюджет позволяет, и важна эстетика сборки, то можно присмотреться к СЖО с радиатором на 120 мм.

При сборке системы в компактном корпусе нужно выбирать среди специальных решений с топ-конструкцией. Небольшая высота такого кулера хорошо сочетается с его эффективностью.

Для охлаждения флагманских процессоров с возможностью разгона и высоким тепловыделением нужны башенные суперкулеры или СЖО. Они обеспечат эффективное охлаждение и низкий уровень шума.

Эпоха GPU

Признанный лидер

• CPU. Intel Xeon E5-2680 v4 — 28 потоков с HyperThreading, 2.4 GHZ;
• GPU. NVIDIA GTX 1080 — 2560 CUDA Cores, 1607 Mhz, 8GB GDDR5X.

Линия графика, выделенная оранжевым, показывает время, которое требуется для создания данных в обычном ОЗУ, передачу их в память GPU и последующие вычисления. Зеленая линия показывает время, которое требуется на вычисление данных, которые были сгенерированы уже в памяти видеокарты (без передачи из ОЗУ). Синяя отображает время подсчета на центральном процессоре. Матрицы порядка менее 1000 элементов перемножаются на GPU и CPU почти за одинаковое время. Разница в производительности хорошо проявляется с матрицами размерами более 2000 на 2000, когда время вычислений на CPU подскакивает до 1 секунды, а GPU остается близким к нулю.

Понятие образа в технологии FPGA

Выше мы перечислили популярные на сегодня серии чипов FPGA от Intel, — но чтобы их использовать в серверах, потребуется приобрести платы FPGA-ускорителей и осуществить программирование логики чипов на адаптере под конкретную прикладную задачу. Платы адаптеров доступны у партнеров Intel, входящих в сообщество FPGA Design Solutions Network. В частности, в России таким партнером является ООО «Алмаз-СП» (также участвует в Эйлер проджект), поставляющее как оригинальные адаптеры Intel, так и платы собственной разработки с чипами FPGA последних поколений.

Демонстрация сервера с FPGA-ускорителем «Алмаз-СП» на SelectelTechDay #2

Демо-зона аппаратных новинок на SelectelTechDay #2 (FPGA — первый стенд слева)

Если надо абстрагироваться от маршрута проектирования и сфокусироваться на вычислительной задаче, можно воспользоваться OpenCL и Intel FPGA SDK for OpenCL. Для этого потребуется пакет поддержки платы BSP, который позволит абстрагироваться от сложностей построения системы на кристалле (контроллеры памяти, PCIe, интерфейсы, тактовые домены, временные ограничения, частичная реконфигурация и т.д.) и сфокусироваться на вычислительной задаче. Такой пакет предоставляется, если для платы заявлена поддержка OpenCL (OpenCL BSP). Имея подобный пакет поддержки, можно получить «среду разработчика ПО» — где есть модель платформы, функция для ускорения, библиотека поддержки времени выполнения, модель памяти, а также специальные расширения для увеличения пропускной способности. Затем приступают к написанию кода, профилированию, оптимизации.

В результате использования SDK и BSP получается единый файл конфигурации (битстрим), которым конфигурируется ПЛИС и получается законченная система на кристалле под конкретную вычислительную задачу. Результатом программирования является микропрограмма, решающая конкретную прикладную задачу (например, расчет матрицы уравнений, преобразование видео-форматов и т.д.). Такая микропрограмма называется FPGA-образом (FPGA Image). Достаточно часто вместо термина «образ» используется термин «IP-ядро».

Второстепенные критерии выбора

Уровень шума

Многим пользователям важно не только то, что СО справляется с охлаждением, но и важен ее уровень шума.

В большей степени на уровень шума влияют характеристики используемых вентиляторов. Вот здесь и пригодится запас по эффективности, о котором мы говорили выше. Для наглядности приведем пример: процессор с TDP 90 Вти кулер с TDP 90 Вт, для охлаждения процессора под нагрузкой вентилятор будет работать на 100% оборотов, создавая при этом большой шум. Если же использовать более эффективный кулер на 180-200 TDP, то он будет работать до 50% оборотов, и вы его при этом не услышите.

Что касается регулировки оборотов вентиляторов, то все современные материнские платы умеют управлять этим показателем в зависимости от нагрузки

И не важно, подключается вентилятор 4-пин контактом с PWMили 3-пин контактом с регулировкой за счет изменения напряжения. В последнее время обычно все производители выпускают вентиляторы с PWM.

На уровень шума будет влиять и количество вентиляторов. Во многих моделях башенных кулеров используется два вентилятора. А в СЖО может быть и три, и четыре вентилятора. С одной стороны, чем больше вентиляторов, тем выше уровень шума; но с другой, чем больше вентиляторов, тем эффективней они смогут отводить тепло от радиатора, и тем на меньших оборотах они будут работать.

Размеры вентиляторов также могут повлиять на эффективность и уровень шума. Если говорить проще – чем больше размер вентилятора, тем он эффективней может охлаждать при меньших оборотах. Естественно, поставить вентилятор 140 ммна маленький радиатор не получиться, поэтому его размеры зависят от размеров самого кулера.

Зачастую производители в характеристиках систем охлаждения указывают уровень шума в дБ. Но этому показателю не стоит доверять, лучше посмотреть обзоры на независимых ресурсах, там авторы указывают реальные шумовые характеристики, которые добавляют в плюсы или минусы той или иной модели.

Тепловые трубки

Более пяти трубок – это уже массивный суперкулер, рассчитанный на охлаждение разогнанного процессора. Может быть двухсекционным, с двумя или тремя вентиляторами.

Можно еще обратить внимание и на подошву башенного кулера. Распространены два варианта крепления тепловых трубок: с непосредственным их контактом с теплораспределительной крышкой процессораи трубки, впрессованные в пластину основания, без непосредственного контакта

Здесь более важным будет качество самой поверхности. Она должна быть идеально ровной и отшлифованной. В бюджетных вариантах с прямым контактом трубок этого условия добиться сложнее.

Подсветка

Напрямую на эффективность данный параметр не влияет. Но с эстетической точки зрениядля общего оформления интерьера корпуса данный параметр важен.

Подсветка может быть одноцветной, например, в башенных кулерах. Многоцветная RGB-подсветка может подключаться к контроллеру материнской платы, иметь собственный контроллер с пультом ДУ. Здесь выбор зависит только от ваших предпочтений.

Что такое eGPU?

Внешний GPU (или eGPU для краткости) представляет собой выделенный блок, который объединяет открытый слот PCIe, блок питания в стиле настольного компьютера и полноразмерную графическую карту, которая подключается к вашему ноутбуку. Он делает игровой процесс на ноутбуке таким же приятным как, если это была встроенная мощная видеокарта.

В последнее время наблюдается рост этих продуктов. Высокая пропускная способность данных и видеосигнала в однопроводных соединениях, таких как USB 3.0 и Thunderbolt 3, наконец, позволила использовать быстрые соединения, необходимые для выгрузки графического процессора на внешнее оборудование, при этом полагаясь на внутреннюю материнскую плату ноутбука для стандартных вычислений. Дополнительный бонус: многие внешние графические процессоры поставляются с дополнительными USB -портами, Ethernet и т. д. Что означает, что легко подключать и играть с помощью тонны дополнительного оборудования, например, нескольких мониторов или игровых клавиатур и мышей.

На данный момент стандартом де-факто для операций с высокой пропускной способностью является Thunderbolt 3. С подключением 40 Гбит / с, которое может обрабатывать одновременное видео, аудио, данные и поддерживать подключение к Интернету, а также мощность до 100 Вт на внешнем оборудовании, это единственный интерфейс, который действительно может все это сделать.

Области применения FPGA

С момента своего изобретения и вплоть до сегодняшних дней одним из базовых направлений применения FPGA было и остается прототипирование микросхем для мелко- и среднесерийных изделий, когда изготовление микросхем ASIC экономически нецелесообразно.

На начало 2018 года, по сведениям российской компании Алмаз-СП, сферы применения FPGA –ускорителей выглядели следующим образом:

• 50% — спецприменения в военной электронике,
• 20% — телекоммуникации (оборудование базовых станций GSM и др.),
• 10% — обработка видеопотоков (видеостудии, видеоаналитика),
• 10% — промышленное применение,
• 10% — прототипирование и прочее (включая научные расчеты).

Однако, несмотря на преимущественно военное применение в прошлом, сфера гражданского использования FPGA –ускорителей растет сейчас гораздо быстрее. В 2015 году Intel приобрела одного из крупнейших производителей FPGA — компанию Altera. Разработки Altera теперь воплощаются в кремний уже под брендом Intel. И новая линейка FPGA-чипов, известная как Intel Cyclone 10 не заставила себя ждать. Модели чипа Cyclone 10 GX показывают очень высокую производительность (до 134 GFLOP) и имеют расширенные возможности ввода-вывода. Подключение к другим устройствам выполняется через сетевой порт 10GE или по шине PCI Express x4. Эти FPGA-чипы предназначены для систем машинного зрения, наблюдения, видео трансляций, а также робототехники. Младшая модель чипа Cyclone 10 LP реализована как вычислительное ядро для инженерных систем — управления комплексами датчиков, контроллерами двигателей и так далее.

Кроме линейки Cyclone, в производственной программе Intel присутствуют и другие серии FPGA-чипов, унаследованные от Altera: MAX, Arria и Startix. Последние две серии — самые мощные чипы FPGA из существующих на рынке, в 2018 году ожидается их обновление до уровня Arria 10 и Startix 10. Startix 10 будет построена на гиперфлекс-архитектуре и обладать производительностью 10 терафлопс (т.е. почти на 3 порядка мощнее Cyclone 10).

Серии Cyclone, MAX, Arria и Startix частично перекрывают друг-друга по производительности, но Intel позиционирует каждую серию отдельно. Для Arria это сигнальные процессоры для приборостроения, для Startix — высокопроизводительные вычисления в дата-центрах, телекоммуникациях. Про области применения для серии Cyclone, которая единственная получила обновления в 2017 году, мы уже говорили. Но еще одну такую область применения для Cyclone стоит упомянуть обязательно — это «Интернет вещей», IoT.

Возможно, вам также будет интересно

Необходимость отвода большой мощности от силовых элементов твердотельного реле обусловило появление наиболее распространенной на сегодняшний день конструкции корпуса твердотельных реле — планарной. Примеры таких корпусов для одно- и трехфазных твердотельных реле производства ЗАО «Протон-импульс» представлены на рис. 1. Радиатор (называемый также базовой платой) представляет собой металлическую пластину, как правило, медную или латунную, и служит для установки твердотельных

Каковы должны быть минимальные ресурсы микроконтроллера, работающего в составе привода трехфазного BLDC-мотора? Для ответа на этот вопрос необходимо соотнести возможности чипсета с принципами управления указанного двигателя и предъявляемыми к устройству функциональными требованиями. Если мы рассматриваем рынок простых и дешевых схем управления скоростью в таких применениях, как вентиляторы и насосы, то проблема может быть существенно упрощена.

Murata PS представляет новое семейство компактных DC/DC преобразователей напряжения серии UEI с ультраширокими диапазонами входных напряжений

Рекомендации по выбору карт

Как всегда, размер и функциональность видеокарт на одном графическом процессоре могут значительно различаться в зависимости от модели и производителя. Nvidia и AMD делают референсные карты на основе своих графических процессоров. Производители вроде MSI, Sapphire, EVGA, Asus и многих других продают карты своего изготовления, некоторые из них напоминают референсные карты. Также у них есть собственные кастомные версии, которые могут отличаться по форме и размеру, расположению и численности портов, объёму и скорости памяти, системе охлаждения.

Компактные видеокарты попадают в класс подобных кастомных моделей. Если вы ищете карту для небольшого компьютера, убедитесь, что размер, питание и охлаждение карты подходят под системный блок. Мало что разочаровывает геймеров так сильно, как покупка многообещающей видеокарты и невозможность установить её в системный блок или же неподходящий для неё блок питания.

Критерии выбора

Критерии выбора графического ускорителя складываются из производительности, размера, энергопотребления, бесшумности, системы охлаждения и PCI. Чтобы свободно ориентироваться в характеристиках этого типа товаров, необходимо знать минимум о каждом из перечисленных пунктов.

Производительность

На производительность влияет:

• Тактовая частота – показатель мощности напрямую зависит от количества сделанных кадров в секунду, от есть от тактовой частоты графического ядра. Чем она выше, тем выше производительность и мощность графического процессора. Измеряется в мегагерцах (МГц).
• Техпроцесс – на работу процессора влияет техпроцесс, представляющий собой размер транзисторов – чем он меньше, тем больше транзисторов разместится на кристалле. Величина измерения техпроцесса – нанометры (Нм);
• Разрядность шины памяти – от ширины шины памяти зависит количество информации, которое устройство обработает за минуту, поэтому это главный параметр при выборе графической платы.

Размер

Преимущество низкопрофильных карт – это маленькие габариты, однако даже в случае с такими маленькими электронными устройствами нужно чётко знать о количестве слотов для расширения. Если в материнской плате будет всего один слот, а карта рассчитана на два, то придётся снова идти в отдел электроники и возвращать недавно сделанную покупку.

Энергопотребление

Энергопотребление – это количество электричества, которое требуется карте для нормального функционирования. Когда энергии не хватает, подключаются блоки питания.

Нагревание

TDP – количество тепловой энергии, которую необходимо рассеять, чтобы избежать перегревания графической платы. Чем меньше показатель, тем лучше, так как вероятность того, что компьютер будет «гореть» под руками – напрямую зависит от этого пункта.

Уровень шума

Бесшумность – главнейший критерий при выборе видеоадаптера. Идеальный вариант, если последний не издает звуков во время работы или охлаждения.

Система охлаждения

Бывает два типа охлаждения – активный и пассивный. Активный тип представляет собой отвод тепла с помощью обдува вентиляторами, а пассивный – естественной конвекцией, то есть за счёт естественного охлаждения окружающей среды.

Ремонтоспособность

Каждое устройство должно иметь такую характеристику, так как благодаря ей можно отдать его в ремонт, а не идти за новым. Существенно экономит бюджет тем, кто в электронике не разбирается, и даёт возможность профессионалам в этой сфере отремонтировать часть компьютера или телефона.

PCI-E

PCI-E или PCI Express – это шина компьютера, основой которой является программа шины PCI, и высокопроизводительный физический протокол, ориентированный на последовательную передачу данных. Имеет несколько форматов – x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32.

Концепция магазина образов FPGA

Создание эффективно работающего FPGA-образа для определенной прикладной задачи — достаточно трудоемкая и длительная по времени задача. У хорошо слаженной команды на программирование образа может уйти до пары месяцев, а менее опытные клиенты потратят гораздо больше времени, а то и не справятся с этой задачей вообще.

Поэтому сама собой напрашивается концепция магазина образов, — по аналогии с существующими магазинами приложений для таких платформ как MacOS, Windows или Android. Разработчики могли бы передавать туда работоспособные образы, созданные ими для различных задач, а клиенты — приобретать их для загрузки на свои серверы с FPGA-ускорителями, если эти образы соответствует вычислительным задачам в их проектах.

В компании Selectel в 2018 году начата работа над созданием подобного магазина образов FPGA, которые можно было использовать на арендованных серверах Selectel с этой технологией. Тем самым, для клиентов значительно ускорился бы цикл разработки для новых проектов, а сами программисты (авторские коллективы) получили бы определенный доход от ранее проделанной работы, плюс были бы защищены от пиратского распространения образов по рынку без их согласия.

Полезная ссылка:

Обращайте внимание на питание

Ещё одним фактором при сборке компактного компьютера является прокладка кабелей от блока питания. Многие карты обладают силовыми коннекторами наверху, многие компактные корпуса и Mini-ITX поддерживают подобный дизайн, но некоторые предпочитают контакты на задней стороне карты.

При этом нужно знать, что многие компактные видеокарты обходятся без подключения кабеля от блока питания. Моделям вроде Zotac GeForce GTX 1650 OC хватает питания от слота PCI Express, куда они установлены.

У этих видеокарт ограниченная производительность и разгонный потенциал, поскольку они получают меньше энергии. Если это вас не беспокоит, вы можете выбрать подобную видеокарту и избежать проблем с прокладкой кабеля.

Основные критерии выбора

Сокет

Прежде всего, крепления системы охлаждения должны подходить под сокет материнской платы.

AMD использует одинаковые крепление для всех поколений сокетов АМ и FM, кроме AM4. Но и к АМ4 подойдет любой кулер для AMD процессора, если он крепится на прижимные скобы. Для крепления моделей с бэкплейтом потребуются другие крепежные элементы для АМ4. Практически все производители оснастили таким набором свои новые и старые модели, в крайнем случае, продают их отдельно. Особняком стоит сокет TR4, для него нужно свое охлаждение, особенного размера и варианта крепления.

Проще всего с сокетами intel, платформы с LGA 11хх используют полностью одинаковое крепление, и все системы охлаждения будут совместимы. Сокеты LGA 2066 и LGA 2011-3 имеют одинаковое крепление и они также совместимы.

Чаще всего современные башенные кулеры и необслуживаемые СЖО оснащаются универсальными монтажными наборами подходящих для большинства популярных систем креплений.

Размеры

Следующий важный момент при выборе – это габариты и размеры систем охлаждения. Башенный кулер должен без проблем входить в ваш корпус. Обычно в характеристиках корпусов указана поддерживаемая максимальная высота кулера.

Также в характеристиках корпусов указывается поддержка размеров радиаторов жидкостных систем охлаждения. Стоит учесть, что не во всякий корпус можно вообще установить радиатор СЖО.

Немаловажный нюанс для башенного кулера – совместимость с радиаторами оперативной памяти.

Если радиатор высокий, то он может перекрываться или ребрами кулера, или установленным вентилятором. Данный показатель в характеристиках кулеров не указывается, и его можно посмотреть в обзорах.

Существуют башни со скошенной конструкцией радиатора, при этом они вообще не перекрывают слоты оперативной памяти.

Характеристика TDP

В характеристиках процессоров и систем охлаждения указывается значение TDP (Thermal Design Power). Это показатель максимального количества тепла, с отводом которого должна справляться система охлаждения для эффективного охлаждения крышки процессора.

Данное значение у СО должно, как минимум, совпадать со значением процессора, а желательно превосходить его.

Здесь важно учесть, что процессоры с возможностью разгона будут при этом самом разгоне выделять значительно больше тепла. Для таких процессоров потребуется и система охлаждения с большим значением TDP.