世界變得越來越智能和互聯(lián)，包括數(shù)據(jù)中心，云計算等都在進行偉大的變革，這同時也給我們帶來了全新挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)設施方面必須要做出調(diào)整，才能夠滿足這些需求和挑戰(zhàn)。”英特爾公司可編程解決方案事業(yè)部FPGA軟件解決方案高級總監(jiān)費熊健（Bernhard Friebe）表示。“從我個人來說，能夠投身于這個時代，見證劃時代的變遷,倍感興奮。而從我從事的FPGA行業(yè)來說，這項技術(shù)會給數(shù)據(jù)中心的變革帶來了很重要的變化。”
英特爾公司可編程解決方案事業(yè)部FPGA軟件解決方案高級總監(jiān)費熊健（Bernhard Friebe）
FPGA的特性有助于客戶創(chuàng)造更多可能
隨著數(shù)據(jù)中心的需求不斷改變，在基礎(chǔ)架構(gòu)方面，越來越多的異構(gòu)計算崛起，因為針對不同需求，需要不同的處理單元，費熊健表示，目前異構(gòu)計算主要包含三個方面，分別為CPU、ASIC專用加速器以及FPGA。無論是FPGA還是ASIC，都可以并行處理，從而降低功耗實現(xiàn)更低延遲。
異構(gòu)架構(gòu)中不同處理器所擔當?shù)牟煌氊?br/>
而相比較ASIC，F(xiàn)PGA更加靈活，“當數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了一些新的工作負載要求，新的標準要求，或者來自云端的新需求，都可以實時調(diào)整并定制FPGA模塊。”正因為FPGA的靈活特性，“可以通過軟件編程全面發(fā)揮硬件性能。”費熊健表示。不久之前的微軟Project Brainwave項目，就是基于 FPGA 的低延遲深度學習云平臺。微軟官方測評顯示，當使用英特爾的 Stratix 10 FPGA，Brainwave 不需要任何 batching 就能在大型 GRU （gated recurrent unit）達到 39.5 Teraflops 的性能。
實際上除微軟外，亞馬遜以及國內(nèi)諸如百度，阿里，騰訊等企業(yè)，都在利用FPGA進行系統(tǒng)優(yōu)化。
FPGA都可以用在哪些方面
費熊健表示，采用Intel FPGA，SWARM64可以實現(xiàn)5倍的實時數(shù)據(jù)分析，2倍于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉儲效益以及3倍的存儲壓縮效率。根據(jù)SWARM64官方預測，通過使用FPGA加速，能夠在三年時間里節(jié)省40%的成本。
此外，在基因測序中，Broad研究所同Intel合作，開發(fā)出基因分析的工具包，利用FPGA的高性能并行處理能力，可以將Pair-HMM算法能力提高50倍，總業(yè)務效率提高1.2倍。
而專注于存儲加速以及NVMe市場的ATTALA，采用FPGA之后，可以實現(xiàn)相比較傳統(tǒng)存儲方式，降低57%至72%的延遲。
英特爾能給客戶帶來什么
“英特爾能夠幫助第三方的開發(fā)人員或者是內(nèi)部的開發(fā)人員，包括企業(yè)的服務供應商用好FPGA的加速功能。我們也會幫助應用的用戶，非常容易地用好FPGA進行開發(fā)。此外我們也能提供私有云和公有云之間的無縫遷移。”費熊健說道。
英特爾未來的虛擬化構(gòu)想
“具體到中國而言，英特爾一直和中國開放數(shù)據(jù)中心委員會合作，從成立之初就擔任了委員會技術(shù)顧問，而在最新的天蝎座3.0中，F(xiàn)PGA已經(jīng)納入進來。”
“英特爾剛剛公布了面向至強CPU和FPGA的加速堆棧解決方案，其中包括了一系列的元素，既可以幫助應用開發(fā)人員去使用FPGA，同時也能夠幫助數(shù)據(jù)中心和運營者為服務器嵌入FPGA。”費熊健表示：“這種多層次架構(gòu)最底層是FPGA和CPU，上面是包含OPAE在內(nèi)的加速環(huán)境，OPAE為開放可編程的加速引擎，這樣一個引擎可以在低層次上提取一些相應的驅(qū)動，用戶自己就能控制。”
“對于開發(fā)人員來說，擁有統(tǒng)一的交互界面，而不用管底層是什么種類的CPU或者FPGA，這樣可以給用戶帶來最大效率的生產(chǎn)力。另外，他們也可以根據(jù)自己的習慣使用的一些行業(yè)標準或框架，跟我們這一系列標準庫去配合使用。最后，直接把這種加速堆棧嵌入到數(shù)據(jù)中心或者云基礎(chǔ)設施中，把FPGA當作一個計算資源。”費熊健總結(jié)道。
而針對云用戶來說，如果希望用到FPGA加速，只要簡單地做一個liberal report，調(diào)用一個庫，軟件他就可以直接接收請求并發(fā)送至計算模塊，生成一個虛擬機跑相關(guān)應用。實際上這是一個非常強大的功能，因為對于最終用戶來說，他要做的只是一個命令，但得到的確是強大的FPGA加速處理能力。
采用FPGA的云計算框架
費熊健表示，正因為FPGA模塊功能實現(xiàn)了標準化，所以對于數(shù)據(jù)中心的操作人員來說，在不同硬件平臺上進行遷移變得非常容易。
“我們?yōu)榱俗孎PGA能夠更方便地使用，做了很多相關(guān)努力，使他可以容易地嵌入到數(shù)據(jù)中心和云環(huán)境當中，做了大量包括開源社區(qū)，開源機構(gòu)，以及加速堆棧等方面的投資。”費熊健說。