FPGA加速的厲害之處在哪里？

轟轟烈烈的雙十一落下了帷幕，2020年的雙十一成績依舊斐然。天貓11月11日0點剛過，天貓雙11的訂單創(chuàng)建峰值創(chuàng)造了58.3萬筆/秒的新紀(jì)錄，這一數(shù)字是2009年天貓第一個雙11的1457倍。

系統(tǒng)要頂住瞬時巨額流量的壓力，保證幾億人同時瀏覽商品與付款時不出現(xiàn)問題，背后需要極其強大的算力支持，體現(xiàn)出阿里基礎(chǔ)設(shè)施“超級數(shù)據(jù)中心”在其中強大的作用。

后摩爾時代，FPGA 潛力無限

數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)“核爆炸”式增長，使得傳統(tǒng)的 CPU 架構(gòu)已經(jīng)不適應(yīng)時代發(fā)展”， 面臨后摩爾時代，CPU的發(fā)展是停滯的，像以前兩年翻一倍的性能增長，現(xiàn)在已經(jīng)基本不可能。

那如何解決計算性能的問題就需要我們尋找更高性能的芯片，高性能的計算芯片，可以概括為兩方面要求：第一是高吞吐能力，可以處理數(shù)據(jù)的增長。第二是低延時，對實時連接設(shè)備進(jìn)行響應(yīng)，提升用戶體驗。

FPGA優(yōu)勢體現(xiàn)在：

高性能低延時，可以針對每一種應(yīng)用算法定制硬件架構(gòu)。

靈活可擴展，F(xiàn)PGA本身具備可編程性和豐富的IO管腳，使得FPGA在數(shù)據(jù)中心里面不僅在計算方面，也可以在存儲、網(wǎng)絡(luò)方面做到算法的演進(jìn)發(fā)展。

FPGA本身的低功耗、低成本、高可靠性可以在數(shù)據(jù)中心里面方便部署和運維。

軟硬結(jié)合。對于一個算法，并不是所有功能都要放到FPGA里面做加速，可以將適合CPU做的部分功能放到CPU上來做，適合FPGA做的，放到FPGA做加速。可以做到CPU+FPGA結(jié)合的方式，充分發(fā)揮相互的優(yōu)勢，從而達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)。

FPGA 成金融科技低延時“良方”

以FPGA技術(shù)在極速交易場景的應(yīng)用為例，現(xiàn)場可編程門陣列（簡稱“FPGA”）技術(shù)是近年來證券期貨市場發(fā)展得比較快、研究得比較熱的技術(shù)之一。

其強大的并行處理能力可以在維持大吞吐量的前提下提供穩(wěn)定的極低處理延遲，非常適用于流式的計算密集型任務(wù)和通信密集型任務(wù)。

高精度、低延時的交易能力是券商的核心競爭力之一。高速的行情數(shù)據(jù)獲取和策略計算能力是各種高頻交易算法的核心。

FPGA 憑借自身優(yōu)秀的特性在金融科技領(lǐng)域嶄露頭角。究其原因，F(xiàn)PGA 內(nèi)部擁有豐富且靈活的邏輯與計算單元，可以支持定制低時延、高吞吐率的設(shè)計，能夠為金融科技提供遠(yuǎn)超軟件實現(xiàn)的性能優(yōu)勢，還可以為金融企業(yè)提供可以跟隨最新科技演進(jìn)而發(fā)展的靈活應(yīng)變成本優(yōu)勢。

Alveo 助力實現(xiàn)納秒級解碼

證券交易領(lǐng)域行情數(shù)據(jù)瞬息萬變，具有交易時間相對集中、交易指令和數(shù)據(jù)密集的特點。盈利的機會轉(zhuǎn)瞬即逝，因此對交易系統(tǒng)處理速度具有很高的要求，如果能擁有更低的時延、更快的響應(yīng)，意味著能精準(zhǔn)把握買賣機會和點位。

FPGA高速、穩(wěn)定、靈活、低成本的特點完美契合金融領(lǐng)域的加速計算需求，是一個理想的低延遲交易解決方案。

傳統(tǒng)的行情解碼主要在 CPU 側(cè)，使用軟件進(jìn)行處理?，F(xiàn)在把 CPU 的工作放在 FPGA 上來完成，應(yīng)用了賽靈思的 Alveo 數(shù)據(jù)中心加速卡后，可實現(xiàn)了從 4 微秒到 0.15 微秒的本質(zhì)飛躍。目前該技術(shù)在交易實時風(fēng)控、行情解析、金融指標(biāo)計算等方面有較多應(yīng)用。

原文標(biāo)題：揭秘FPGA加速，到底牛在哪里？

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