人(rén)工智能、數據中心等技術熱點對CPU的(de)計算性能提出(chū)了(le／liǎo)更高的(de)挑戰，而(ér)傳統CPU處理器面對此挑戰明顯已經無法滿足其性能要(yào / yāo)求。CPU性能的(de)缺口使政府部門、互聯網企業不(bù)斷斥重金來(lái)新建以(yǐ)及擴建數據中心，但仍無法滿足迅速增長的(de)數據處理需求。因此衆多企業開始尋求新的(de)技術來(lái)對其某一應用進行加速。     随着FPGA工藝以(yǐ)及技術的(de)不(bù)斷更新FPGA從最初的(de)邏輯器件發展成爲(wéi / wèi)現在(zài)的(de)包含SOC、DSP以(yǐ)及高速串口信号等技術的(de)全方位的(de)處理平台，從而(ér)越來(lái)越被廣泛的(de)應用于(yú)電力、高新能計算、工業、航天等領域。2013年微軟采用FPGA來(lái)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(dà)數據的(de)存儲需求。

一、解決方案

1.1算法加速     本方案是(shì)基于(yú)FAST的(de)軟硬件架構實現，如圖1所示，軟件用戶程序可以(yǐ)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(yú)FPGA硬件并行的(de)處理特點，在(zài)算法實現時(shí)可以(yǐ)同時(shí)并行運行多種不(bù)同的(de)實現算法，已達到(dào)多應用并行處理的(de)需求。另外，在(zài)硬件實現單算法時(shí)，根據算法的(de)功能特點可以(yǐ)将算法進行流水化或并行化處理，從而(ér)加速數據處理效率。 1.2網絡功能卸載加速     在(zài)提供算法加速的(de)方案同時(shí)，本公司還提供對網絡功能的(de)卸載加速，如TCP協議棧的(de)卸載，1588時(shí)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(shí)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(shì)指具有特殊規則并且功能獨立的(de)網絡功能，例如：
        1. 網絡報文規則深度解析/過濾；
        2. 硬件高速查表匹配；
        3. 高效的(de)報文決策處理；
        4. 精準的(de)輸出(chū)調度及轉發策略執行等。     這(zhè)些功能可以(yǐ)通過将一些确定處理規則通過硬件實現，來(lái)緩解軟件處理以(yǐ)及軟件與硬件數據通路的(de)壓力，使得部分通用功能基于(yú)硬件處理控制，而(ér)複雜的(de)任務在(zài)交由軟件處理，從而(ér)緩解系統的(de)處理負載以(yǐ)及提高系統的(de)處理效率，實現結構如圖2所示。