世界變得越來越智能和互聯，包括數據中心，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，基礎設施方面必須要做出調整，才能夠滿足這些需求和挑戰。”英特爾公司可編程解決方案事業部FPGA軟件解決方案高級總監費熊健（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行業來說，這項技術會給數據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部FPGA軟件解決方案高級總監費熊健（Bernhard Friebe）

FPGA的特性有助于客戶創造更多可能

隨著數據中心的需求不斷改變，在基礎架構方面，越來越多的異構計算崛起，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，從而降低功耗實現更低延遲。

異構架構中不同處理器所擔當的不同職責

而相比較ASIC，FPGA更加靈活，“當數據中心出現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，亞馬遜以及國內諸如百度，阿里，騰訊等企業，都在利用FPGA進行系統優化。

FPGA都可以用在哪些方面

費熊健表示，采用Intel FPGA，SWARM64可以實現5倍的實時數據分析，2倍于傳統數據倉儲效益以及3倍的存儲壓縮效率。根據SWARM64官方預測，通過使用FPGA加速，能夠在三年時間里節省40%的成本。

此外，在基因測序中，Broad研究所同Intel合作，開發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，可以實現相比較傳統存儲方式，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人員或者是內部的開發人員，包括企業的服務供應商用好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。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想

“具體到中國而言，英特爾一直和中國開放數據中心委員會合作，從成立之初就擔任了委員會技術顧問，而在最新的天蝎座3.0中，FPGA已經納入進來。”

“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人員去使用FPGA，同時也能夠幫助數據中心和運營者為服務器嵌入FPGA。”費熊健表示：“這種多層次架構最底層是FPGA和CPU，上面是包含OPAE在內的加速環境，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動，用戶自己就能控制。”

“對于開發人員來說，擁有統一的交互界面，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力。另外，他們也可以根據自己的習慣使用的一些行業標準或框架，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據中心或者云基礎設施中，把FPGA當作一個計算資源。”費熊健總結道。

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，調用一個庫，軟件他就可以直接接收請求并發送至計算模塊，生成一個虛擬機跑相關應用。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模塊功能實現了標準化，所以對于數據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。

“我們為了讓FPGA能夠更方便地使用，做了很多相關努力，使他可以容易地嵌入到數據中心和云環境當中，做了大量包括開源社區，開源機構，以及加速堆棧等方面的投資。”費熊健說。