數據在源源不斷產生，數據中心需要越來越多的存儲設備承載數據,，同時也要通過大量計算將無序的數據加以提取,，形成有用信息，從而服務于人們的生活,。面對海量的數據分析，只憑借CPU來進行大數據計算遠遠無法滿足需求,，因此設計人員想到為數據中心加速,。一般加速分為兩種，第一是基于ASIC的可以針對特定應用進行加速的專用加速器,，另一種是可以降低用戶運營和數據分析成本的通用加速器,，FPGA適用于多種場景。

作為全球最大的數據中心供應商,，如今英特爾在從PC公司轉向以數據為中心的企業(yè),。為了更好地服務于數據中心業(yè)務，英特爾早在2015年就收購了Altera公司,，讓FPGA與CPU結合為客戶提供更好的解決方案,，在2017年英特爾大力推動了FPGA易用性。據英特爾公司可編程解決方案事業(yè)部亞太區(qū)市場拓展經理劉斌介紹,，“體現在三方面：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：增強性能,，化繁為簡

如今的數據中心支持虛擬機，在云數據中心遷移時,，考慮到基于FPGA的云儲機和隔離問題,，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值有三點：第一，為開發(fā)人員節(jié)省時間,，比如像數學家,、金融分析師等用戶，不需要了解FPGA如何使用就可以完成自己的需求,，可以專注于提高解決方案的獨特價值,；第二，因為FPGA是通用接口,，從一個公有云到另一種公有云移植時,，可以通過通用接口快速遷移，不需要做兩套方案,，用戶可以復用代碼,；第三，支持開發(fā)商和生態(tài)系統(tǒng)更輕松地開發(fā)和部署英特爾 FPGA以優(yōu)化工作負載,?！?/p>

這套平臺開發(fā)工具OPAE（開放可編程加速引擎）是開源的，開源的優(yōu)勢在于合作伙伴可以基于OPAE繼續(xù)開發(fā)產品,，就像蘋果iOS生態(tài)系統(tǒng)一樣,，很多客戶可以基于iOS開發(fā)自己的APP。另外,，加速軟件堆棧是免費的，客戶可以從網上直接下載,?？傊铀俣褩Ｌ峁┝艘环N軟件開發(fā)環(huán)境,，確保龐大的開發(fā)人員社區(qū)能夠受益于 FPGA 的卓越性能和靈活性,。未來這些軟件平臺會統(tǒng)一，在英特爾的軟件平臺上可以訪問所有的軟件平臺,。

英特爾的加速卡更有質量保證

關于數據中心加速,，早在幾年前就已經有人提出了異構形式,，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處理器相整合,，加速卡會不斷在英特爾工藝上進行升級,。另外，加速卡是FPGA進入計算領域的一種形態(tài),，未來也有其它方式的產品,。”

劉斌指出,，“我們和加速卡廠商是合作伙伴,，市場需要不停加熱，客戶需求會有差異性,，我們不指望一種加速卡解決所有問題,，但是我們給加速卡廠商優(yōu)先的支持。目前看,，市場上沒有哪家公司在做堆棧能實現真正質量級的保證,，我們將加速器和軟件整合到一起，未來英特爾出加速卡會自己適配起來,?！?/p>

現在，采用英特爾PAC的戴爾服務器已經大量上市,，其中富士通支持重點客戶使用,；在常見的軟件開發(fā)環(huán)境中提供通用硬件加速性能；面向財務風險分析和數據庫加速的高性能解決方案,。

英特爾給出兩個案例：財務風險分析和加強數據庫性能

財務風險分析的主要挑戰(zhàn)在于：數據量高達若干TB,，計算密集型；模型持續(xù)演進,，純軟件實現存在性能限制,。通過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實施,，每符號算法加速提升850％，端到端期權交易模擬加速是過去的2倍以上,。

數據庫加速

以前的方案,，ETL環(huán)節(jié)耗時，不能達到實時效果,，從分析數據倉庫到業(yè)務分析無法執(zhí)行復雜的實時分析,。通過FPGA加速可以完成兩項關鍵計算：FPGA加速轉換ETL和FPGA加速分析。結果顯示，實時數據分析加速20倍,，傳統(tǒng)數據倉儲加速2倍,，存儲壓縮3倍，給最終用戶數據庫部署2－3倍,。

除了這兩種應用,，FPGA加速還可以應用于人工智能、視頻轉碼,、網絡安全,、基因研究等領域，未來會繼續(xù)探索,。