阿里云FPGA云服务器介绍

FPGA云服务器是一款提供现场可编程门阵列(FPGA)的计算实例，基于阿里云弹性计算框架，用户可以几分钟内轻松创建FPGA实例，创建自定义的专用硬件加速器。由于FPGA硬件的可重配特性，而且用户可以对已创建的FPGA硬件加速应用，进行快速擦写和重配，达到低时延硬件与弹性伸缩最好的结合。

产品优势

• 分钟级交付
  基于阿里云弹性计算框架，可以几分钟内轻松创建FPGA实例，创建自定义的专用硬件加速器
• 加速性能优越
  对应用中消耗大量的CPU计算时，系统可以选择性的交给FPGA专用硬件进行加速计算，并且可以释放CPU资源用于支持更大的应用访问量和吞吐量
• 高性价比
  减少客户CAPEX支出，FPGA实例支持按量付费，可随时释放，实现轻资产开发，降低项目研发期间的投入成本
• 设计可复用
  利用阿里云提供的开发环境，硬件支持包（BSP）可将已有的FPGA工程导入云端，无缝迁移并在FPGA实例中使用

产品功能

独特而优越的加速性能

• PCI Express (PCIe) 3.0 FPGA器件通过PCI Express (PCIe) 3.0 接口与上层应用程序通信。
• 专用硬件应用中消耗大量的CPU计算，系统可以选择性的交给 FPGA专用硬件进行加速计算。
• 释放资源释放宝贵的CPU资源，这部分资源支持应用更大的访问量跟吞吐量。
• 高配特性用户可选高配FPGA云服务器特性，共同使用一个地址空间相互通信的速度高达48 Gbps。

设计模式可复用

• 设计云端支持用户如果已经有现成的 FPGA 工程，可以轻松地利用阿里云提供的开发环境和硬件支持包（BSP）将已有工程导入云端，并在 FPGA云服务器中使用。
• 工具链阿里云提供了 Altera、Xilinx 主流的开发软件工具链， FPGA云服务器中的 FPGA 器件也兼顾两家，方便用户根据原设计的具体情况进行合理选择，无缝迁移。

典型应用场景

云端压缩的计算加速

云上用户在进行大数据存储、高速网络传输时，常常因为实例性能需要在效率和成本之间做出取舍。gzip是一种广泛用于互联网服务的压缩工具，但传统的CPU实现gzip效率低、耗时长、难以支撑较大流量。

• 提升压缩性能
  使用带有FPGA的计算实例进行gzip压缩，性能比仅用CPU的普通实例提升8~10倍，充分满足用户的数据压缩需求。
• 适用多种类型压缩
  在后台服务日志压缩、网站静态资源文件压缩、批量计算任务压缩、分布式存储压缩等方面均可使用FPGA进行加速。

数据库加速

以大型互联网公司为例，每天处理的数据量级都在PB ，每天更新的网页以亿计，每24小时更新的日志超过PB，因此需要大型的集群处理大规模的数据。在处理大规模数据时，数据仓库的性能直接影响数据本身的处理能力。

• 提升数据库性能
  f3实例得益于FPGA细颗粒度的数据处理能力、高并发度的并行计算能力，能够大幅提升数据库产品的性能。以数据库处理中的排序单元为例，在PostgreSQL的核心处理单元加速中，f3实例的性能比只使用CPU提升10倍以上
• 提高吞吐性能
  以时序数据处理为例，时序数据广泛应用于物联网（IoT）设备监控系统、企业能源管理系统（EMS）、生产安全监控系统、电力检测系统等行业场景，f3实例单路数据吞吐性能是单核CPU的30倍以上。

基因测序

基因测序是一种新型基因检测技术，能够从血液或唾液中分析测定基因全序列，预测罹患多种疾病的可能性。随着基因测序技术的快速发展，基因数据的生成呈现指数级增长，应用也越来越广泛，对分析能力提出更高要求。

• 提供更高算力
  传统的计算系统通过采用多个高端CPU搭建HPC系统实现了缩短时间的目的，但导致成本增加，行业应用规模以及基因企业发展规模受限，FPGA云服务器可提供高性价比的算力资源。
• 降低成本
  以人类全基因组（WGS）分析为例，使用一台16vCPU 64GiB的CPU实例，完成单个WGS分析耗时近100小时，而f3实例可以在30分钟以内完成，极大地缩减了计算时间，降低了成本。

数据来源：阿里云FPGA云服务器-阿里云