以后世界已進(jìn)入“讀圖”時(shí)期，圖片數(shù)據(jù)占用了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中間偉大的存儲(chǔ)資本，為此谷歌推出緊縮比更高的WebP圖象格局，但因?yàn)樗惴ǜ嬰s，WebP圖象的轉(zhuǎn)碼時(shí)光更長(zhǎng)。海潮推出了WebP圖象有損緊縮FPGA異構(gòu)加快計(jì)劃，可以或許完成JPEG-WebP圖片格局的疾速轉(zhuǎn)換，比擬傳統(tǒng)計(jì)劃轉(zhuǎn)換效力最高能晉升14倍，可以或許支持更高并發(fā)密度的圖片及時(shí)檢索、傳輸?shù)攘x務(wù)。

　　基于業(yè)界最強(qiáng)機(jī)能的海潮F10A FPGA的圖象緊縮加快計(jì)劃

　　這是一個(gè)“讀圖”的時(shí)期

　　跟著挪動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)，圖片正在成為平常資訊中主要的構(gòu)成部門，從必定水平下去講我們?cè)?jīng)進(jìn)入了“讀圖”時(shí)期。依據(jù)研討注解，全球裝備發(fā)生的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)范圍在2019年估計(jì)到達(dá)每個(gè)月24.3EB，個(gè)中，60%的數(shù)據(jù)流量起源于圖片。“讀圖時(shí)期”特別是“年夜圖時(shí)期”，這么多高質(zhì)量的圖片存在哪？存儲(chǔ)本錢急劇上升怎樣解？

　　用盤算才能“換取”存儲(chǔ)空間

　　今朝，互聯(lián)網(wǎng)主流的圖片格局包含JPEG、GIF等，然則因?yàn)榫o縮比小，招致圖片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)占用了過量的辦事器存儲(chǔ)資本。

　　WebP格局可以或許年夜年夜減少圖片文件年夜小

　　為此，谷歌宣布了新的圖片有損緊縮格局——WebP，能在包管圖象質(zhì)量的條件下，數(shù)據(jù)年夜小比擬JPEG下降39.8%，比擬PNG下降26%，比擬GIF下降64%。應(yīng)用WebP格局圖片后頁(yè)面均勻傳輸時(shí)光削減33%，網(wǎng)頁(yè)加載時(shí)光下降10%。

　　在國(guó)際，騰訊的消息客戶端、QQ空間等也開端測(cè)驗(yàn)考試向WebP切換，流量峰值帶寬可以下降9GB，圖片的延時(shí)和數(shù)據(jù)下載延時(shí)下降100ms。然則WebP的運(yùn)用落地仍存在門坎，由于WebP實(shí)際上是須要用盤算才能“換取”存儲(chǔ)空間。

　　因?yàn)椴扇×烁嬰s的緊縮算法，與JPEG比擬，WebP格局圖片的編解碼進(jìn)程都須要消費(fèi)更多的盤算資本，招致處置效力低10倍乃至更多。而且，CPU在處置高并行義務(wù)時(shí)其實(shí)不那末高效，是以研收回一種更高效的圖片編解碼加快硬件是WebP疾速落地的癥結(jié)。

　　FPGA加快緊縮算法，全體機(jī)能可晉升14倍

　　單一圖片的編解碼關(guān)于盤算裝備而言是一種小盤算量義務(wù)，然則這類義務(wù)并發(fā)許多，統(tǒng)一時(shí)光要處置的圖片的數(shù)目多。假如應(yīng)用串行盤算的CPU來(lái)處置，處置效力就會(huì)受限于時(shí)鐘頻率。

　　是以，海潮采取并行盤算才能強(qiáng)的盤算平臺(tái)FPGA來(lái)停止圖片編解碼，經(jīng)由過程把高機(jī)能盤算算法中固有的并交運(yùn)算部門硬件化來(lái)完成運(yùn)用加快。在處置年夜范圍并發(fā)義務(wù)時(shí)，可以供給更多管道，也就是說(shuō)可以同時(shí)并行履行年夜量的指令。因此經(jīng)由過程公道的設(shè)置裝備擺設(shè)，F(xiàn)PGA可以同時(shí)履行年夜量的數(shù)據(jù)吞吐操作，在這類情形下，該裝備相當(dāng)于多個(gè)傳統(tǒng)CPU在同時(shí)任務(wù)。

　　海潮WebP圖象緊縮FPGA異構(gòu)加快計(jì)劃，基于海潮研發(fā)的業(yè)界最高密度的FPGA卡-F10A。并針對(duì)圖片數(shù)據(jù)的緊縮義務(wù)，嵌入基于FPGA盤算情況下的WebP編解碼優(yōu)化算法，經(jīng)由過程充足應(yīng)用硬件流水設(shè)計(jì)和義務(wù)級(jí)并行，年夜年夜晉升WebP圖象緊縮編碼算法的處置機(jī)能。

　　海潮實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示FPGA計(jì)劃比擬傳統(tǒng)計(jì)劃效力晉升14倍以上

　　依據(jù)海潮實(shí)測(cè)，采取海潮WebP圖象緊縮FPGA處理計(jì)劃，與傳統(tǒng)完成方法比擬，在JPEG格局轉(zhuǎn)WebP格局義務(wù)下，這一處理計(jì)劃比擬傳統(tǒng)CPU計(jì)劃，全體處置效力均勻進(jìn)步9.13倍閣下，最高機(jī)能可比CPU進(jìn)步14倍！這意味著，圖片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所須要的辦事器數(shù)目削減近一半，且可以或許支持更高并發(fā)密度的圖片檢索、傳輸?shù)攘x務(wù)。

　　舉個(gè)實(shí)測(cè)例子，輸出1200張2048×1536分辯率的JPEG圖片，應(yīng)用雙路Xeon E5-2690v3辦事器來(lái)停止WebP格局轉(zhuǎn)碼，共須要33.4秒，每秒可以或許處置35張。而應(yīng)用海潮FPGA加快計(jì)劃則只須要2.39秒，每秒可以或許處置502張，加快比到達(dá)14.37倍！

　　現(xiàn)今社會(huì)，圖片曾經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)弗成或缺的元素，在電子商務(wù)、即時(shí)通信、圖片搜刮、生涯辦事、社交平臺(tái)等范疇，圖片所占的比重也逐步增年夜，圖片存儲(chǔ)和分發(fā)關(guān)于數(shù)據(jù)中間運(yùn)營(yíng)本錢的壓力也居高不下，采取海潮WebP圖象緊縮FPGA計(jì)劃，將可以或許有用晉升WebP格局圖片轉(zhuǎn)碼效力，進(jìn)而晉升網(wǎng)站、App的圖片速度，下降后臺(tái)存儲(chǔ)所需硬件資本。

　　今朝，海潮曾經(jīng)在WebP圖象緊縮、Gzip數(shù)據(jù)緊縮和殘差收集-ResNet等偏向推出了響應(yīng)的FPGA處理計(jì)劃，比擬傳統(tǒng)運(yùn)用完成方法，海潮FPGA計(jì)劃具有極高的機(jī)能功耗比優(yōu)勢(shì)。后續(xù)，海潮將持續(xù)深刻研發(fā)基于FPGA的通用體系計(jì)劃，包含深度進(jìn)修、收集加快、存儲(chǔ)優(yōu)化等，并將計(jì)劃推行到其它運(yùn)用范疇和客戶。將來(lái)，CPU+FPGA也許將作為新的異構(gòu)加快形式，被愈來(lái)愈多的數(shù)據(jù)中間、互聯(lián)網(wǎng)深度進(jìn)修等愈來(lái)愈多的運(yùn)用范疇采取。