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(jī)依舊斐然。天貓11月11日0點(diǎn)剛過(guò)，天貓雙11的訂單創(chuàng)建峰值創(chuàng)造了58.3萬(wàn)筆/秒的新紀(jì)錄，這一數(shù)字是2009年天貓第一個(gè)雙11的1457倍。

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

后摩爾時(shí)代，FPGA 潛力無(wú)限

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

那如何解決計(jì)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(jì)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(zhǎng)。第二是低延時(shí)，對(duì)實(shí)時(shí)連接設(shè)備進(jìn)行響應(yīng)，提升用戶體驗(yàn)。

FPGA優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：

高性能低延時(shí)，可以針對(duì)每一種應(yīng)用算法定制硬件架構(gòu)。

靈活可擴(kuò)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(jì)算方面，也可以在存儲(chǔ)、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(yùn)維。

軟硬結(jié)合。對(duì)于一個(gè)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(lái)做，適合FPGA做的，放到FPGA做加速?？梢宰龅紺PU+FPGA結(jié)合的方式，充分發(fā)揮相互的優(yōu)勢(shì)，從而達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)。

FPGA 成金融科技低延時(shí)“良方”

以FPGA技術(shù)在極速交易場(chǎng)景的應(yīng)用為例，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（簡(jiǎn)稱“FPGA”）技術(shù)是近年來(lái)證券期貨市場(chǎng)發(fā)展得比較快、研究得比較熱的技術(shù)之一。

其強(qiáng)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(jì)算密集型任務(wù)和通信密集型任務(wù)。

高精度、低延時(shí)的交易能力是券商的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。高速的行情數(shù)據(jù)獲取和策略計(jì)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(jì)算單元，可以支持定制低時(shí)延、高吞吐率的設(shè)計(jì)，能夠?yàn)榻鹑诳萍继峁┻h(yuǎn)超軟件實(shí)現(xiàn)的性能優(yōu)勢(shì)，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(shì)。

Alveo 助力實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)解碼

證券交易領(lǐng)域行情數(shù)據(jù)瞬息萬(wàn)變，具有交易時(shí)間相對(duì)集中、交易指令和數(shù)據(jù)密集的特點(diǎn)。盈利的機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)瞬即逝，因此對(duì)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(shí)延、更快的響應(yīng)，意味著能精準(zhǔn)把握買賣機(jī)會(huì)和點(diǎn)位。

FPGA高速、穩(wěn)定、靈活、低成本的特點(diǎn)完美契合金融領(lǐng)域的加速計(jì)算需求，是一個(gè)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。現(xiàn)在把 CPU 的工作放在 FPGA 上來(lái)完成，應(yīng)用了賽靈思的 Alveo 數(shù)據(jù)中心加速卡后，可實(shí)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(shí)時(shí)風(fēng)控、行情解析、金融指標(biāo)計(jì)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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