素有高冷之称，曾被微软放言取代冯氏结构的FPGA，被阿里云玩“活”了

对于专业人士来说，FPGA (现场可编程门阵列)并不陌生，由于其硬件并行加速能力和可编程特性，在传统通信领域和IC设计领域可谓是大放异彩，一直都被广泛使用。但是，大部分人还不是太了解它。

开发门槛过高，硬件加速算法的发布和部署保护要求非常高，FPGA的使用一直没有走入平常百姓家。也就导致FPGA的计算潜力还没有得到深入的挖掘。

最近几年里，FPGA频繁出现，应用在包括救生医疗系统、面向无线计算和移动应用的 IT 设备、高清及 3D 电视、汽车导航、驾驶员辅助与信息娱乐系统以及视频监控摄像系统等多个领域内，甚至还被用在火星探测器的太空任务，FPGA变得不那么高冷了。微软曾经放言，将在数据中心里，使用FPGA“代替”CPU。这一系列的动作都不得不让我们重视FPGA的计算潜力。

先来说说FPGA 为什么快？

提到FPGA就要先来说说冯诺依曼结构，CPU和GPU。二者都是指令译码执行、共享内存。相比较下，FPGA 之所以比 CPU 甚至 GPU 能效高，本质上是无指令、无需共享内存的体系结构带来的福利。

传统基于 CPU 的单一架构云服务经过多年粗放发展，逐渐难以维持快速增长的计算需求。在云端使用 FPGA 开发高能效定制硬件，从而降低计算成本已成大势所趋。

阿里云依托多年开发完善的阿里云平台体系，从VM镜像扩展到FPGA镜像，将 FPGA 技术带入主流互联网市场。

FAAS平台简化FPGA开发部署流程

除了传统通信领域的广泛应用，FPGA作为一个异构加速器，阿里集团也越来越多的使用FPGA进行业务加速。但是由于不能系统化的对这些异构加速器进行管理，导致无法纳入整个阿里云飞天系统进行服务输出。

阿里云研发的舜天平台（即FAAS舜天平台），提供了与公共云飞天系统兼容的统一软硬件接口和高效的FPGA开发架构，能够安全的保护核心的FPGA IP分发部署，有效支撑了外部客户和阿里集团的大规模FPGA加速业务以及异构计算生态建设。

在阿里内部手淘图片项目中，FPGA-F3双卡单台服务器提供的计算力约相当于7台CPU服务器，大幅降低了Capex成本，并且通过简化运维管控，从而也大幅降低了Opex成本和TCO，TCO相对CPU服务器降低了40%。

在简化流程方面， 阿里云FaaS舜天平台也是下足功夫。避免了传统的FPGA开发原理设计、PCB设计、PCB生产、装配测试和板卡启动调试等最底层工作漫长的周期，极大简化了整个FPGA的设计流程。

使用FaaS实例，无需硬件周期；逻辑设计阶段，也可直接跳过板卡启动调试以及接口调试，可以直接开始用户逻辑设计；而且，Role的提供，也可简化或者省略一部分用户逻辑的设计。

不仅如此，阿里云FaaS舜天平台还强化了安全体系增强，管控系统与飞天专有云stack进行了深度整合，能够赋能客户专有云场景的FPGA开发、管理和部署。除了全面兼容阿里云飞天系统，与阿里云生态组件也全面打通，从而更好的支撑FPGA异构加速在各种云形态上的应用场景。

小结