[发明专利]一种FPGA云服务器性能的测试方法及测试系统

说明书

本发明公开了一种FPGA云服务器性能的测试方法及测试系统，属于计算机云服务系统测试领域，包括：(1)分别从云端加载已加密的第一硬件测试程序和第二硬件测试程序到待测FPGA云服务器；第一硬件测试程序用于测试待测FPGA云服务器的数据传输性能，第二硬件测试程序用于测试待测FPGA云服务器中FPGA器件的计算性能；数据传输性能包括DMA读性能和DMA写性能，FPGA器件的计算性能包括浮点运算加速性能和位操作加速性能；(2)在待测FPGA云服务器中的虚拟机上分别运行第一硬件测试程序和第二硬件测试程序，以分别获得数据传输性能和FPGA器件的计算性能，从而完成对待测FPGA云服务器的性能测试。本发明能够提高对FPGA云服务器性能测试的准确度。

技术领域

本发明属于计算机云服务系统测试领域，更具体地，涉及一种FPGA云服务器性能的测试方法及测试系统。

背景技术

可编程门阵列(FPGA)由于具有高吞吐率、低延迟的特点，已经广泛应用于机器学习、高性能科学计算等技术领域，并且随着云服务技术的发展，FPGA云服务器逐渐流行起来，FPGA作为CPU的协处理器用于加速各类云服务。FPGA云服务器克服了FPGA编程难的缺点，同时有效利用了FPGA强大的运算能力和可重复编程的特性，用户只需要一个终端设备和网络连接，就可以获得高于CPU计算能力几十倍甚至几百倍的计算资源，以及运行在云端环境的软件资源。

FPGA云服务器属于一种基础设施即服务(IaaS，Infrastructure as a Service)平台，该平台整合了计算、存储以及网络等IT基础设施资源，以虚拟机实例的形式供租户按需使用。部署在FPGA云服务器上的业务性能主要由FPGA加速性能决定，因此，通过性能测试准确获取FPGA云服务器的性能极为重要。

FPGA云服务器中，FPGA资源可划分为两个区域，静态区域和动态区域，静态区域设计由运营商提供，用户无法配置这部分逻辑功能；动态区域对应一个或多个用户IP，用于自定义用户逻辑设计。由于与物理环境相比，云环境的复杂程度更高，编程接口的简化也掩盖了很多设计细节，因此对FPGA云服务器的性能测试是一项很困难的任务。目前的云服务器性能测试方法主要针对虚拟机的各方面性能进行考虑，包括CPU计算能力，内存，网络以及硬盘等，但是，这些测试方法并没有考虑到FPGA云服务器架构中更为底层的物理结构对FPGA云服务器性能所产生的影响，因此，通过现有的FPGA云服务器性能的测试方法所获取的测试结果，并不能反映FPGA云服务器真实的性能。因此，现有的FPGA云服务性能的测试方法，准确度不高。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种FPGA云服务器性能的测试方法及测试系统，其目的在于，提高对FPGA云服务器性能测试的准确度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种FPGA云服务器性能的测试方法，包括：

(1)分别从云端加载已加密的第一硬件测试程序和第二硬件测试程序到待测FPGA云服务器；

第一硬件测试程序用于测试待测FPGA云服务器的数据传输性能，第二硬件测试程序用于测试待测FPGA云服务器中FPGA器件的计算性能；

(2)在待测FPGA云服务器中的虚拟机上分别运行第一硬件测试程序和第二硬件测试程序，以分别获得数据传输性能和FPGA器件的计算性能，从而完成对待测FPGA云服务器的性能测试。

FPGA云服务器由虚拟机、数据传输层和硬件加速层这三个子系统构成，FPGA云服务器的加速性能实际受数据传输层的性能和硬件加速层的性能影响，其中，数据传输层的性能即FPGA云服务器的数据传输性能，硬件加速层的性能即FPGA云服务器中FPGA器件的计算性能；本发明所提供的FPGA云服务器性能的测试方法，将FPGA云服务器的性能解耦成三个子系统的性能，分别测试数据传输性能和FPGA器件的计算性能以完成对FPGA云服务器性能的测试，由此能够结合FPGA云服务器架构的特点，提高FPGA云服务器性能测试的准确度。