使用 FPGA降低 TCO 的同时提高数据中心性能

　　对于各种不同的数据中心工作负载，FPGA 可以显著提高性能，最大程度减少附加功耗并降低总体拥有成本 (TCO)。

　　例如，英特尔合作伙伴 Swarm64 使用英特尔FPGA 将实时数据库查询性能提升了 10 倍，预计在三年内可节省超过 40% 的总体拥有成本。同样，与只为Pairwise HMM 算法使用英特尔至强E5 处理器相比，英特尔与布罗德研究所(Broad Institute)通过使用基于英特尔Arria10 FPGA 的加速技术实现了 50 倍的速度提升，而这曾是基因组测序过程中的一个瓶颈。通过使用 Arria 10 FPGA，Attala Systems 能够突破传统“OS + NIC”方法的软件开销，从而在新兴 NVMe 存储设计中减少了高达 72% 的延迟。

　　为了简化并提升这些 FPGA 加速解决方案的优势，英特尔以前所未有的全新方法，将硬件平台、软件加速堆栈和生态系统支持组合在一起。我们推出了英特尔可编程加速卡系列中的第一款产品，与之前推出的面向包含 FPGA 的英特尔至强CPU 的加速堆栈 一起，将使 FPGA 在数据中心的部署更简单更快速。

　　轻松实现 FPGA 加速

　　使用英特尔可编程加速卡(英特尔 PAC)，可以更快地完成 FPGA 加速。采用英特尔 Arria 10 GX FPGA 的英特尔可编程加速卡是该系列中的第一张卡，可轻松插入任何基于英特尔至强处理器的服务器，在提升性能的同时，将复杂的数据密集型应用的功耗降至最低，包括 AI 推理、视频流分析和数据库加速等。

　　     图 1 采用英特尔 Arria 10 GX FPGA 的英特尔可编程加速卡(英特尔 PAC)

　　多用途 FPGA 能够加速网络、存储和计算基础设施中的各种应用。事实上，FPGA 可以动态地重新配置，支持在使用期间进行变更来加速不同的工作负载。

　　我们最近推出的面向包含 FPGA 的英特尔至强CPU 的加速堆栈能够对英特尔 PAC 进行 补充。加速堆栈包括 API、框架、软件库和工具，它们让应用程序开发人员能够在更高的层次上工作，而不必担心 FPGA 的内部运作。它还支持更轻松地将代码迁移到未来的新平台。

　　           图 2 面向含 FPGA 的英特尔至强 CPU 的加速堆栈

　　该堆栈还提供了一种嵌入生态系统为特定工作负载开发的可随时轻松访问的加速功能。与此同时，英特尔的全球生态系统合作伙伴正在快速扩展，在人工智能、实时大数据分析、视频处理、金融加速、基因组学、网络安全等领域为特定市场开发解决方案。

作者：英特尔可编程解决方案事业部副总裁  John Sakamoto