人工智能、數據中心等技術熱點對CPU的(de)計算性能提出了更高(gāo)的(de)挑戰，而傳統CPU處理(lǐ)器面對此挑戰明顯已經無法滿足其性能要求。CPU性能的(de)缺口使政府部門、互聯網企業不斷斥重金來新建以及擴建數據中心，但仍無法滿足迅速增長(cháng)的(de)數據處理(lǐ)需求。因此衆多企業開始尋求新的(de)技術來對其某一(yī)應用進行(xíng)加速。     随着FPGA工藝以及技術的(de)不斷更新FPGA從最初的(de)邏輯器件發展成為(wèi)現在的(de)包含SOC、DSP以及高(gāo)速串口信号等技術的(de)全方位的(de)處理(lǐ)平台，從而越來越被廣泛的(de)應用于電力、高(gāo)新能計算、工業、航天等領域。2013年(nián)微軟采用FPGA來加速Bing搜索引擎，使服務器總體成本下降40%；Facebook采用FPGA主控PCIE解決大數據的(de)存儲需求。

一(yī)、解決方案

1.1算法加速     本方案是基于FAST的(de)軟硬件架構實現，如(rú)圖1所示，軟件用戶程序可(kě)以通過簡單的(de)程序接口即讀寫命令實現與FPGA加速算法的(de)數據通信。基于FPGA硬件并行(xíng)的(de)處理(lǐ)特點，在算法實現時可(kě)以同時并行(xíng)運行(xíng)多種不同的(de)實現算法，已達到多應用并行(xíng)處理(lǐ)的(de)需求。另外，在硬件實現單算法時，根據算法的(de)功能特點可(kě)以将算法進行(xíng)流水化或并行(xíng)化處理(lǐ)，從而加速數據處理(lǐ)效率。 1.2網絡功能卸載加速     在提供算法加速的(de)方案同時，本公司還提供對網絡功能的(de)卸載加速，如(rú)TCP協議棧的(de)卸載，1588時間同步算法的(de)卸載等加速。其中TCP協議棧卸載加速方案參見本公司TOE解決方案;1588時間同步算法卸載參考OpenTSN的(de)解決方案。     另外，本公司還提供特定軟件功能硬件加速定制功能，其中特定功能是指具有(yǒu)特殊規則并且功能獨立的(de)網絡功能，例如(rú)：
        1. 網絡報文規則深度解析/過濾；
        2. 硬件高(gāo)速查表匹配；
        3. 高(gāo)效的(de)報文決策處理(lǐ)；
        4. 精準的(de)輸出調度及轉發策略執行(xíng)等。     這些功能可(kě)以通過将一(yī)些确定處理(lǐ)規則通過硬件實現，來緩解軟件處理(lǐ)以及軟件與硬件數據通路的(de)壓力，使得部分通用功能基于硬件處理(lǐ)控制，而複雜的(de)任務在交由軟件處理(lǐ)，從而緩解系統的(de)處理(lǐ)負載以及提高(gāo)系統的(de)處理(lǐ)效率，實現結構如(rú)圖2所示。