數(shù)據(jù)在源源不斷產(chǎn)生,，數(shù)據(jù)中心需要越來(lái)越多的存儲(chǔ)設(shè)備承載數(shù)據(jù)，同時(shí)也要通過(guò)大量計(jì)算將無(wú)序的數(shù)據(jù)加以提取,，形成有用信息,，從而服務(wù)于人們的生活。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)分析,，只憑借CPU來(lái)進(jìn)行大數(shù)據(jù)計(jì)算遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足需求,，因此設(shè)計(jì)人員想到為數(shù)據(jù)中心加速。一般加速分為兩種,，第一是基于A(yíng)SIC的可以針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行加速的專(zhuān)用加速器，另一種是可以降低用戶(hù)運(yùn)營(yíng)和數(shù)據(jù)分析成本的通用加速器,，F(xiàn)PGA適用于多種場(chǎng)景,。

作為全球最大的數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商，如今英特爾在從PC公司轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為中心的企業(yè),。為了更好地服務(wù)于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù),，英特爾早在2015年就收購(gòu)了Altera公司，讓FPGA與CPU結(jié)合為客戶(hù)提供更好的解決方案,，在2017年英特爾大力推動(dòng)了FPGA易用性,。據(jù)英特爾公司可編程解決方案事業(yè)部亞太區(qū)市場(chǎng)拓展經(jīng)理劉斌介紹，“體現(xiàn)在三方面：第一,，推出基于英特爾 Arria 10 GX FPGA的英特爾可編程加速卡,；第二，推出面向英特爾至強(qiáng)CPU和FPGA的加速堆棧,；第三,，加速器功能的生態(tài)系系統(tǒng)?！?/p>

加速堆棧：增強(qiáng)性能,，化繁為簡(jiǎn)

如今的數(shù)據(jù)中心支持虛擬機(jī)，在云數(shù)據(jù)中心遷移時(shí),，考慮到基于FPGA的云儲(chǔ)機(jī)和隔離問(wèn)題,，非常有必要和通用加速卡做成軟件棧，支持云化卡,。劉斌表示,，“這樣的軟件堆棧的價(jià)值有三點(diǎn)：第一，為開(kāi)發(fā)人員節(jié)省時(shí)間，比如像數(shù)學(xué)家,、金融分析師等用戶(hù),，不需要了解FPGA如何使用就可以完成自己的需求，可以專(zhuān)注于提高解決方案的獨(dú)特價(jià)值,；第二,，因?yàn)镕PGA是通用接口，從一個(gè)公有云到另一種公有云移植時(shí),，可以通過(guò)通用接口快速遷移,，不需要做兩套方案，用戶(hù)可以復(fù)用代碼,；第三,，支持開(kāi)發(fā)商和生態(tài)系統(tǒng)更輕松地開(kāi)發(fā)和部署英特爾 FPGA以?xún)?yōu)化工作負(fù)載?！?/p>

這套平臺(tái)開(kāi)發(fā)工具OPAE（開(kāi)放可編程加速引擎）是開(kāi)源的,，開(kāi)源的優(yōu)勢(shì)在于合作伙伴可以基于OPAE繼續(xù)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，就像蘋(píng)果iOS生態(tài)系統(tǒng)一樣,，很多客戶(hù)可以基于iOS開(kāi)發(fā)自己的APP,。另外，加速軟件堆棧是免費(fèi)的,，客戶(hù)可以從網(wǎng)上直接下載,。總之,，加速堆棧提供了一種軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,，確保龐大的開(kāi)發(fā)人員社區(qū)能夠受益于 FPGA 的卓越性能和靈活性。未來(lái)這些軟件平臺(tái)會(huì)統(tǒng)一,，在英特爾的軟件平臺(tái)上可以訪(fǎng)問(wèn)所有的軟件平臺(tái),。

英特爾的加速卡更有質(zhì)量保證

關(guān)于數(shù)據(jù)中心加速，早在幾年前就已經(jīng)有人提出了異構(gòu)形式,，英特爾的FPGA和處理器的發(fā)展相一致,，可編程加速卡堆棧和至強(qiáng)處理器相整合，加速卡會(huì)不斷在英特爾工藝上進(jìn)行升級(jí),。另外,，加速卡是FPGA進(jìn)入計(jì)算領(lǐng)域的一種形態(tài)，未來(lái)也有其它方式的產(chǎn)品,?！?/p>

劉斌指出，“我們和加速卡廠(chǎng)商是合作伙伴,，市場(chǎng)需要不停加熱,，客戶(hù)需求會(huì)有差異性,，我們不指望一種加速卡解決所有問(wèn)題，但是我們給加速卡廠(chǎng)商優(yōu)先的支持,。目前看,，市場(chǎng)上沒(méi)有哪家公司在做堆棧能實(shí)現(xiàn)真正質(zhì)量級(jí)的保證，我們將加速器和軟件整合到一起,，未來(lái)英特爾出加速卡會(huì)自己適配起來(lái),。”

現(xiàn)在,，采用英特爾PAC的戴爾服務(wù)器已經(jīng)大量上市,，其中富士通支持重點(diǎn)客戶(hù)使用；在常見(jiàn)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供通用硬件加速性能,；面向財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)分析和數(shù)據(jù)庫(kù)加速的高性能解決方案,。

英特爾給出兩個(gè)案例：財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)分析和加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)性能

財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)分析的主要挑戰(zhàn)在于：數(shù)據(jù)量高達(dá)若干TB，計(jì)算密集型,；模型持續(xù)演進(jìn),，純軟件實(shí)現(xiàn)存在性能限制。通過(guò)PAC方案及加速軟件堆棧,，使Levyx公司的效率大幅度提升,，相比傳統(tǒng)spark實(shí)施，每符號(hào)算法加速提升850％,，端到端期權(quán)交易模擬加速是過(guò)去的2倍以上,。

數(shù)據(jù)庫(kù)加速

以前的方案,，ETL環(huán)節(jié)耗時(shí),，不能達(dá)到實(shí)時(shí)效果，從分析數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)到業(yè)務(wù)分析無(wú)法執(zhí)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)分析,。通過(guò)FPGA加速可以完成兩項(xiàng)關(guān)鍵計(jì)算：FPGA加速轉(zhuǎn)換ETL和FPGA加速分析,。結(jié)果顯示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析加速20倍,，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)加速2倍,，存儲(chǔ)壓縮3倍，給最終用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)部署2－3倍,。

除了這兩種應(yīng)用,，F(xiàn)PGA加速還可以應(yīng)用于人工智能、視頻轉(zhuǎn)碼,、網(wǎng)絡(luò)安全,、基因研究等領(lǐng)域，未來(lái)會(huì)繼續(xù)探索,。