FPGA加速的厉害之处在哪里？

轰轰烈烈的双十一落下了帷幕，2020年的双十一成绩依旧斐然。天猫11月11日0点刚过，天猫双11的订单创建峰值创造了58.3万笔/秒的新纪录，这一数字是2009年天猫第一个双11的1457倍。

系统要顶住瞬时巨额流量的压力，保证几亿人同时浏览商品与付款时不出现问题，背后需要极其强大的算力支持，体现出阿里基础设施“超级数据中心”在其中强大的作用。

后摩尔时代，FPGA 潜力无限

数据中心的数据“核爆炸”式增长，使得传统的 CPU 架构已经不适应时代发展”， 面临后摩尔时代，CPU的发展是停滞的，像以前两年翻一倍的性能增长，现在已经基本不可能。

那如何解决计算性能的问题就需要我们寻找更高性能的芯片，高性能的计算芯片，可以概括为两方面要求：第一是高吞吐能力，可以处理数据的增长。第二是低延时，对实时连接设备进行响应，提升用户体验。

FPGA优势体现在：

高性能低延时，可以针对每一种应用算法定制硬件架构。

灵活可扩展，FPGA本身具备可编程性和丰富的IO管脚，使得FPGA在数据中心里面不仅在计算方面，也可以在存储、网络方面做到算法的演进发展。

FPGA本身的低功耗、低成本、高可靠性可以在数据中心里面方便部署和运维。

软硬结合。对于一个算法，并不是所有功能都要放到FPGA里面做加速，可以将适合CPU做的部分功能放到CPU上来做，适合FPGA做的，放到FPGA做加速。可以做到CPU+FPGA结合的方式，充分发挥相互的优势，从而达到系统的最优。

FPGA 成金融科技低延时“良方”

以FPGA技术在极速交易场景的应用为例，现场可编程门阵列（简称“FPGA”）技术是近年来证券期货市场发展得比较快、研究得比较热的技术之一。

其强大的并行处理能力可以在维持大吞吐量的前提下提供稳定的极低处理延迟，非常适用于流式的计算密集型任务和通信密集型任务。

高精度、低延时的交易能力是券商的核心竞争力之一。高速的行情数据获取和策略计算能力是各种高频交易算法的核心。

FPGA 凭借自身优秀的特性在金融科技领域崭露头角。究其原因，FPGA 内部拥有丰富且灵活的逻辑与计算单元，可以支持定制低时延、高吞吐率的设计，能够为金融科技提供远超软件实现的性能优势，还可以为金融企业提供可以跟随最新科技演进而发展的灵活应变成本优势。

Alveo 助力实现纳秒级解码

证券交易领域行情数据瞬息万变，具有交易时间相对集中、交易指令和数据密集的特点。盈利的机会转瞬即逝，因此对交易系统处理速度具有很高的要求，如果能拥有更低的时延、更快的响应，意味着能精准把握买卖机会和点位。

FPGA高速、稳定、灵活、低成本的特点完美契合金融领域的加速计算需求，是一个理想的低延迟交易解决方案。

传统的行情解码主要在 CPU 侧，使用软件进行处理。现在把 CPU 的工作放在 FPGA 上来完成，应用了赛灵思的 Alveo 数据中心加速卡后，可实现了从 4 微秒到 0.15 微秒的本质飞跃。目前该技术在交易实时风控、行情解析、金融指标计算等方面有较多应用。

原文标题：揭秘FPGA加速，到底牛在哪里？

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责任编辑：haq

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