FPGA的“新戀情”

張振倫

去年圣誕季，亞馬遜發(fā)布擁抱硬件的消息曾引起轟動。亞馬遜容器和HPC部門總經(jīng)理Deepak Singh認為：“規(guī)模達到一定階段后，專用硬件和基礎設施是十分必要的，而此時，F(xiàn)PGA就是一個很好的選擇?！币徊恍⌒模?0多歲FPGA與公有云巨頭的這個新戀情就被Deepak Singh給抖摟出來了。

其實，F(xiàn)PGA和專有硬件的使用即使在數(shù)據(jù)中心也不是新鮮事，將某些能夠定制的功能通過硬件來實現(xiàn)的優(yōu)勢不言而喻。實際上，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡交換機就是一個專門定制的硬件，通過專用的硬件解決了高速、大規(guī)模下的數(shù)據(jù)交換問題。數(shù)據(jù)中心里面使用FPGA也是很常見的事，許多安全設備，尤其是那些DDoS保護設備，都專門配置了FPGA來確保迅速地進行大規(guī)模入站流量檢測，并斬斷DDoS攻擊流量侵入數(shù)據(jù)中心的可能。

在公有云上使用傳統(tǒng)硬件和FPGA的區(qū)別之一是擴展能力，但也有性能和成本的考量。在公有云上部署的話，F(xiàn)GPA相比傳統(tǒng)硬件有三大好處。下面我們一起來解讀一下FPGA和專有硬件的三大亮點：

一、速度更快

通過硬件來實現(xiàn)特定功能速度更快，并且需要的資源更少，這一點毋庸置疑。通過硬件來實現(xiàn)一個功能比軟件實現(xiàn)肯定延遲更小，特別是針對安全的加解密算法，通過硬件實現(xiàn)的效率肯定比軟件高很多。對于企業(yè)客戶來說，當然希望提升計算的速度，因為這意味著用更快速的方式響應他們自己用戶的需求，生產(chǎn)效率和競爭力肯定會獲得提升，這有助于降低運維的三大風險之一：性能問題。

二、擴展能力更強

擴展能力是采用FPGA和專有硬件的主要驅(qū)動力。其實，硬件的卸載能力是FPGA和專有硬件能提升擴展能力的主要原因。卸載就是讓FPGA或?qū)Ｓ杏布硖幚碓瓉鞢PU承擔的某些復雜任務，讓傳統(tǒng)的CPU可以專注它擅長的部分，從而提升了整個系統(tǒng)的處理能力，也就是擴展能力大幅增加。對企業(yè)用戶來說，這其實就是用盡可能少的資源來完成既定任務，這讓企業(yè)更平滑地支撐更為大量的業(yè)務。擴展能力有助于降低運維的第二大風險：可用性問題。

三、成本更低

通過提高速度和擴展能力，單個交易的成本自然會降低。單個交易的成本降低意味著更快地回收投資，更重要的是這樣降低了每個客戶的成本。每個用戶的收入ARPU是云服務商關注的核心指標之一，對云服務商來說，規(guī)模固然重要，但ARPU值絕對是他們的核心競爭力。

采用FPGA和專有硬件解決方案，將是云端安全的重要趨勢，這顯而易見可以降低運維的第三大風險：安全性問題。硬件的優(yōu)點是它不犧牲性能或擴展能力，甚至可以加速處理能力，就能圓滿完成既定任務。當您正在建立自己的云端基礎架構時，無論是公有云還是私有云，甚至是混合云，都應該擁抱這個趨勢，通過FPGA和專有硬件來卸載某些特定功能。