FPGAs in der Cloud: Integration und Bereitstellung von rekonfigurierbaren Hardware-Ressourcen in einer Cloud-Infrastruktur

Abstract

Cloud-Computing findet eine immer weitere Verbreitung und hat mittlerweile eine große wirtschaftliche Bedeutung. Durch die flexible Bereitstellung von Ressourcen und Diensten kann eine deutliche Kostenersparnis auf Nutzerseite erreicht werden. Die Einsatzgebiete reichen hierbei von einfachen Web-Technologien und Datenspeichern über komplexe Geschäftsprozesse bis hin zu datenintensiven wissenschaftlichen Anwendungen. Auch im Bereich von Systementwurf und -analyse gewinnt die Auslagerung komplexer Syntheseund Simulationsprozesse in eine Cloud zunehmend an Bedeutung. Insbesondere beim Entwurf von Anwendungen für die immer größer werdenden programmierbaren Schaltkreise werden leistungsfähige Syntheseund Simulationssysteme benötigt. Neben der einfachen Auslagerung von Synthese und Simulation ist in vielen Fällen auch der Test auf einer realen Hardware, wie einem FPGA, von großer Bedeutung. Die Investitionskosten für FPGAs als Plattform für Prototypen, welche zum Teil nur über einen kurzen Zeitraum genutzt werden, werden durch eine Integration dieser Komponenten in eine Cloud vermieden. Dieser Beitrag erläutert, wie rekonfigurierbare Schaltkreise in eine Cloud-Infrastruktur eingebettet werden können, um die Ressource FPGA als Service bereitstellen zu können und somit den gesamten zum Test auf der realen Hardware als on-demand Dienst den FPGA als Hardwarebeschleuniger einzusetzen. Eine wesentlicher Bestandteil dieses Beitrages.