騰訊云FPGA云服務器租用解決方案

FPGA云服務器

FPGA 云服務器提供FPGA開發(fā)和使用工具及環(huán)境，讓用戶輕松獲取并 部署FPGA計算實例，專注于FPGA硬件加速應用開發(fā)，為您提供易用、可重構、經濟、安全的FPGA云服務。

FPGA 是什么，我為什么需要它？

FPGA 是一種常用的定制硬件的方式。與專用硬件（如 ASIC）相比，F(xiàn)PGA 非常靈活，可以在插入 PC 主板后現(xiàn)場編程。

FPGA 是可以使用軟件配置的可編程集成電路。與只使用 CPU 的服務器相比，通過使用 FPGA，用戶可以將應用程序處理延時降低，處理能力提高。此外，F(xiàn)PGA 可重編程，因此可以靈活地更新和優(yōu)化硬件加速，而無需重新設計硬件。

FPGA 本身是帶有有限數(shù)量的簡單邏輯門和存儲單元的可編程芯片。FPGA 編程是用 HDL（硬件描述語言）將這些邏輯門和存儲單元連接起來，組成可完全并行執(zhí)行的多種操作。因此，非常適合用作定制硬件。在某些特殊應用中，例如大數(shù)據挖掘、金融風險分析等，能提供高達30倍的加速。

騰訊云 FPGA 云服務器 與傳統(tǒng) FPGA 解決方案相比如何？

FPGA 實例能夠通過可編程的硬件實現(xiàn)應用程序加速。通過 FPGA 實例，用戶只需單擊幾下即可訪問 FPGA 硬件，從而節(jié)約全 FPGA 開發(fā)周期的時間和成本，并將部署時間從數(shù)年或數(shù)月縮減到數(shù)天。盡管 FPGA 技術已出現(xiàn)數(shù)十年，但是由于開發(fā)基礎設施、硬件設計和大規(guī)模部署所需的時間和成本等因素，在加速器的開發(fā)和向傳統(tǒng)企業(yè)銷售自定義硬件的業(yè)務模式方面，導致應用程序加速的采用很難取得成功。通過此服務，客戶可避免在本地數(shù)據中心開發(fā) FPGA 的無差別的繁重工作。騰訊及其合作伙伴擁有大量 FPGA 的知識產權（IP），可幫助您加速產品上市進程，同時您也可以通過騰訊云市場，為其他客戶提供您設計的 IP。

FPGA云服務器產品特性

1、彈性計算

在騰訊云上您可以在幾分鐘之內快速增加或刪減云服務器數(shù)量，以滿足快速變化的業(yè)務需求。通過定義相關策略，您可以確保所使用的 CVM 實例數(shù)量在需求高峰期無縫擴展，保證程序的可用性；在需求平淡期自動回落，以節(jié)省成本。

2、極致性能

FPGA 云服務器通過專用的 PCI Express (PCIe) 結構連接到您的 FPGA 實例，透傳 FPGA 性能，極致發(fā)揮 FPGA 性能；與僅使用 CPU 的服務器相比，您可以使用 FPGA 硬件加降低應用程序的處理延時，提高處理能力。

3、快速部署

與云服務器 CVM、負載均衡 CLB、對象存儲 COS 等多種云產品無縫接入，內網流量免費；采用與云服務器 CVM 一致的管理方式，提供 FPGA 硬件開發(fā)環(huán)境，降低學習成本，簡單易用。

4、可靠的交易平臺

騰訊云提供統(tǒng)一的 FPGA 服務市場，知識產權開發(fā)者可以通過騰訊云服務市場為其他客戶無償或有償?shù)靥峁┯糜陂_發(fā)設計的 FPGA 應用程序；應用程序開發(fā)者可通過服務市場免費或付費地使用 FPGA 服務。

5、全面防護

不同用戶、賬戶、實例間全面資源隔離，保證 FPGA 訪問的獨立與安全性，數(shù)據安全有保障；與云安全無縫對接，享有與云服務器同等的云安全基礎防護和高防服務。

6、節(jié)約成本

您可按需購買，無需投入大量資金購置物理服務器；將 FPGA 部署開發(fā)時間從數(shù)年或數(shù)月縮減到數(shù)天；避免本地數(shù)據中心開發(fā) FPGA 無差別的繁重工作，助您有效降低基礎設施建設人力和成本投入。

FPGA云服務器應用場景

圖像分類、檢測

隨著移動互聯(lián)網的發(fā)展，基于用戶社交平臺，用戶正在創(chuàng)造龐大的圖片集合且增長速度很快。面對海量的圖片數(shù) 據，如何提高圖片分類檢測的處理能力，降低圖片檢測的成本，是業(yè)務面臨的巨大挑戰(zhàn)。

我們的模式

我們使用 FX4 FPGA 云服務器對深度學習模型中 CNN 算法的 Alexnet 模型進行加速計算。實驗表明，采用 Alexnet 模型對圖像進行分類檢測對比測試，在性能上，F(xiàn)X4 FPGA 云服務器 處理性能是 CPU 云服務器的 5 倍。

實時圖像壓縮

常用的圖片格式有 JPEG 格式、WEBP 格式等， WEBP 圖片格式比 JPEG 圖片格式存儲空間小 30% 。為節(jié)省 存儲空間，降低傳輸流量，提升用戶的圖片下載體驗，通常采用 WEBP 格式進行存儲及傳輸分發(fā)。但 WEBP 壓縮計算復雜度是 JPEG 壓縮的10倍以上，采用 CPU 進行 WEBP 轉碼成本很高。

我們的優(yōu)勢

我們使用 FX4 FPGA 云服務器對JPEG 格式圖片轉成 WEBP 格式圖片進行加速計算。在實際測試中，測試圖片 大小為 853x640，在不影響圖片圖片質量的前提下，F(xiàn)X4 FPGA 云服務器處理延時相比 CPU 服務器降低 20 倍， FPGA 云服務器處理性能是 CPU 服務器的 6 倍。實際測試表明且不會影響視圖片質量。

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