目前应用软件的需求已经远远超出了传统处理器的能力所及。一种解决方法是通过硬件加速,采用专用协处理器来提升处理性能。FPGA作为协处理器设计的基础,在价格、性能、易用性以及功耗方面有明显的优势。 微处理器有近40年的历史,在这期间,其性能得到了大幅提高,每18个月翻倍,这就是众所周知的“摩尔定律”。处理器从最初不实用的“玩具”发展到现在,性能上已经超越了曾轰动一时的Cray-1超级计算机。 处理器在每一轮性能增长过程中,都能支持更复杂和要求更高的应用软件,使得用户对未来处理器的性能有更高的期望。在微处理器发展历史中,随着处理器性能的提高,应用软件的需求也随之增长,而处理器总是能满足应用软件的需求。但是,在过去几年中,情况发生了变化。处理器本身无法满足高性能计算(HPC)应用软件的性能需求,导致需求和性能之间出现了缺口。 白皮书 ___________________________________________________________________ 利用FPGA加速实现高性能计算 引言 目前应用软件的需求已经远远超出了传统处理器的能力所及。一种解决方法是通过硬件加 速,采用专用协处理器来提升处理性能。FPGA作为协处理器设计的基础,在价格、性能、 易用性以及功耗方面有明显的优势。 微处理器有近40年的历史,在这期间,其性能得到了大幅提高,每18个月翻倍,这就是众 所周知的“摩尔定律”。处理器从最初不实用的“玩具”发展到现在,性能上已经超越了曾 轰动一时的Cray-1超级计算机。 处理器在每一轮性能增长过程中,都能支持更复杂和要求更高的应用软件,使得用户对未 来处理器的性能有更高的期望。在微处理器发展历史中,随着处理器性能的提高,应用软 件的需求也随之增长,而处理器总是能满足应用软件的需求。但是,在过去几年中,情况 发生了变化。处理器本身无法满足高性能计算(HPC)应用软件的性能需求,导致需求和性能 之间出现了缺口(参见图1)。 图1. 工业发展形势:技术缺口 很多应用需求都要求改变这一形势。一个例子是金融分析,金融期权交易所通过加速应用 软件来获得市场竞争优势。对金融应用软件加速,金融交易所能够比竞争对手更快更好地 完成交易,更少出错,大幅度提高收益。要提升性能首先得提高处理能力,全面提升性能 要求处理能力至少提高一个数量级。 很多传统应用软件采用了越来越复杂的算法,对处理器的要求也随之提高。例如,为了提 高通信应用软件的功能,编解码(C……