FPGA资源平民化 - 阿里云FaaS F1 OpenCL使用指南

FPGA Server 配置 Example 环境说明

1. 安装基础环境

使用 SSH 登陆到服务器；安装基础环境

yum install -y python-devel screen
pip install aliyun-python-sdk-ram
pip install aliyun-python-sdk-faas
pip install oss2

随后，使用 vim 编辑/usr/lib/python2.7/site3packages/aliyunsdkcore/endpoints.xml

在第 648 行下添加一行代码

<Product><ProductName>faas</ProductName><DomainName>faas.cn3hangzhou.aliyuncs.com</DomainName></Product>

接下来，安装 faascmd 脚本

vi /usr/local/bin/faascmd

将代码粘贴进入后，保存退出，执行如下代码

chmod a+x /usr/local/bin/faascmd

放在 /usr/local/bin 下可以直接执行 faascmd 命令，而无需加入前方的路径

2. 安装 DCP 的 SDK 和驱动

screen -S aliyunfaas
cd /opt/dcp1_0/script
sh install_sdk.sh

3. 配置环境变量

sh ini_driver.sh
source intel_fpga_env.sh
source intel_quartus_env.sh

4. 下载官方的 OpenCL Example

mkdir -p /opt/tmp
cd /opt/tmp

此时，你应该在/opt/tmp目录下

然后执行命令下载 Example 文件，并解压

wget https://www.altera.com/content/dam/altera-www/global/en_US/others/support/examples/download/exm_opencl_matrix_mult_x64_linux.tgz
tar -zxvf exm_opencl_matrix_mult_x64_linux.tgz

可以看到，解压后的目录如下

进入 matrix_mult目录下,执行编译命令

cd matrix_mult
aoc -v -g --report ./device/matrix_mult.cl

编译过程可能会持续数个小时，你可以再开一个console窗口，使用top监控系统占用，确定编译状态。

5. 上传

首先，需要初始化faascmd

# 将 hereIsMySecretId 换为你的OSS SecretID，hereIsMySecretKey 换为你的 OSS 的SecretKey
faascmd config --id=hereIsMySecretId --key=hereIsMySecretKey
# 将hereIsMyBucket换为华东1区的OSS的 Bucket 名
faascmd auth --bucket=hereIsMyBucket

其次，上传配置文件,进入 matrix_mult/output_files

cd matrix_mult/output_files # 此时你应该在/opt/tmp/matrix_mult/matrix_mult/output_files
faascmd uplad_object --object=afu_fit.gbs --file=afu_fit.gbs

接下来，使用 gbs 制作 FPGA image

# 将hereIsFPGAImageName换为你自己的镜象名，将 hereIsFPGAImageTag 换为你自己的镜像的标签
faascmd create_image --object=afu_fit.gbs --fpgatype=intel --name=hereIsFPGAImageName  --tags=hereIsFPGAImageTag --encrypted=false --shell =V1.0

查看镜像是否制作成功

当 State 为 success 时，说明创建成功。记下这里的 FpgaImageUUID,稍后会用到

6. 下载

首先，我们要获取 FPGA ID

# 将 hereIsYourInstanceId 替换为你的 FPGA 云服务器的实例 ID
faascmd list_instances --instanceId=hereIsYourInstanceId

这里记下 FpgaUUID

实例ID 可以在 FPGA 云服务器详情页获取

下载镜像到本地

# 将 hereIsYourInstanceID 替换为刚刚保存的实例ID；将 hereIsFpgaUUID 替换为上一条命令中记下的 FpgaUUID；将 hereIsImageUUID 替换为上一步记下的 FpgaImageUUID
faascmd download_image  --instanceId=hereIsYourInstanceID --fpgauuid=hereIsFpgaUUID --fpgatype=intel --imageuuid=hereIsImageUUID --imagetype=afu --shell=V1.0

下载后，可以执行如下命令来检查是否下载成功

# 将 hereIsYourInstanceID 替换为刚刚保存的实例ID；将 hereIsFpgaUUID 替换为上一条命令中记下的 FpgaUUID；
faascmd fpga_status --fpgauuid=hereIsFpgaUUID --instanceId=hereIsYourInstanceID

当 TaskStatus 为 valid 时，说明下载成功

7. 烧录

此处需要第三步的环境，如果刚刚的窗口已经关闭，需要重新去执行第三步的环境变量操作

配置 OpenCL 的运行环境

 sh /opt/dcp1_0/opencl/dcp_opencl_bsp/linux64/libexec/setup_permissions.sh

返回 上上级目录

cd ../.. # 此时你应该在 /opt/tmp/matrix_mult

执行编译命令

make
# 输出环境配置
export CL_CONTEXT_COMPILER_MODE_ALTERA=3
cp matrix_mult.aocx ./bin/matrix_mult.aocx
cd bin
host matrix_mult.aocx

当你看到如下输出时，则说明配置完成

[root@iZbp15n6gzuzccly816f9rZ bin]# ./host matrix_mult.aocx
Matrix sizes:
  A: 2048 x 1024
  B: 1024 x 1024
  C: 2048 x 1024
Initializing OpenCL
Platform: Intel(R) FPGA SDK for OpenCL(TM)
Using 1 device(s)
  skx_fpga_dcp_ddr : SKX DCP FPGA OpenCL BSP (acl0)
Using AOCX: matrix_mult.aocx
Generating input matrices
Launching for device 0 (global size: 1024, 2048)

Time: 40.415 ms
Kernel time (device 0): 40.355 ms

Throughput: 106.27 GFLOPS

Computing reference output
Verifying
Verification: PASS

关键在于最后的Verification: PASS.