FPGA服务器

作用播报

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FPGA服务器可以比其他加速选项更灵活地实现处理器卸载任务。FPGA服务器超大规模数据中心都热衷于部署此技术。

新型处理器也采用FPGA服务器芯片来加速应用程序，让FPGA服务器获得更专业与灵活的可编程特性。

没有任何单一FPGA服务器架构可以解决每个工作负载优化，而且对规模效率的需求正在推动新的、功能强大的应用程序为中心服务器设计。方法之一，就是让中央处理单元卸载任务到现场可编程门阵列组件(FPGA服务器)上。

根据应用的原生特性，FPGA服务器编程中的任务与硬件描述语言(HDL)，FPGA服务器能够从本质上大幅提高处理性能。

FPGA服务器vs.标准x86服务器

FPGA服务器可以通过精简计算指令集(RISC)来加速应用程序，这样可以降低芯片处理的延迟，但这只适合于使用这些指令集的应用程序。另一种方法是扩展FPGA服务器集来内部处理新的任务——与RISC相反——拥有更大的灵活性。第三个选择是将任务从FPGA服务器中卸载到另外一个计算组件——比如将接收/发送任务交给网络接口卡处理——从而提高指令集处理效率。

推进FPGA服务器性能的最新动向，是关于卸载模式的新方案：将FPGA服务器与x86处理器配对。FPGA服务器是可定制的：FPGA服务器被编程为特定工作负载的性能加速，而且可以在未来根据需求来重新编程，适应新变化。

例如，某个经过适当编程的FPGA服务器可以提升图形任务吞吐量，类似于拥有CPU与图形处理器的协同处理器。 经过重新编程后，相同的FPGA服务器可以用于加快数据库搜索。那些需要频繁重复任务操作或复杂任务序列的应用程序，最适合加速(任务卸载实践)。

优点与缺点播报

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FPGA服务器加速处理器，部署FPGA服务器到每个数据中心，而只运行少量的业务程序，是种做法不经济。主要原因是HDL加速算法的开发需要花费时间与精力。

并不是所有的FPGA服务器都是一样的；最佳的FPGA服务器应用程序性能来自拥有高质量HDL编码的大型FPGA。这意味着越多的逻辑门电路互联是越有效的。小型FPGA服务器中繁琐的编程方式对工作负载有太多的优化起色。

HDL开发的回报无法在一台 服务器上看出。然而，在FPGA服务器云计算或网络规模数据中心，跨越数千台服务器提升几个百分点性能，可以节省数百万美元；想想在1000台服务器上提升搜索、或大数据分析10%的性能，十分惊人不是吗？

使用FPGA服务器加速还影响了变更管理，尤其是大规模FPGA服务器数据中心，因为企业工具必须追踪FPGA服务器算法，并保持其更新状态。

FPGA服务器内部

开发了一款混合处理器，带有一颗Xeon E5以及一个FPGA服务器。 整个FPGA服务器包装和普通的E5类似(而且匹配相同的处理器插座),但是可以通过FPGA服务器处理器卸载高级任务，来加速特定的应用。虽然FPGA服务器看起来完全一样，但FPGA服务器提供了上可编程协处理器，FPGA服务器可以针对一定数量的任务集进行优化。 [1]

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