人工智能(néng)、数据中心等技术热点对CPU的计算性能(néng)提出了更高的挑战，而传统CPU处理(lǐ)器面对此挑战明显已经无法满足其性能(néng)要求。CPU性能(néng)的缺口使政府部门、互联网企业不断斥重金来新(xīn)建以及扩建数据中心，但仍无法满足迅速增長(cháng)的数据处理(lǐ)需求。因此众多(duō)企业开始寻求新(xīn)的技术来对其某一应用(yòng)进行加速。     随着FPGA工艺以及技术的不断更新(xīn)FPGA从最初的逻辑器件发展成為(wèi)现在的包含SOC、DSP以及高速串口信号等技术的全方位的处理(lǐ)平台，从而越来越被广泛的应用(yòng)于電(diàn)力、高新(xīn)能(néng)计算、工业、航天等领域。2013年微软采用(yòng)FPGA来加速Bing搜索引擎，使服務(wù)器总體(tǐ)成本下降40%；Facebook采用(yòng)FPGA主控PCIE解决大数据的存储需求。

一、解决方案

1.1算法加速     本方案是基于FAST的软硬件架构实现，如图1所示，软件用(yòng)户程序可(kě)以通过简单的程序接口即读写命令实现与FPGA加速算法的数据通信。基于FPGA硬件并行的处理(lǐ)特点，在算法实现时可(kě)以同时并行运行多(duō)种不同的实现算法，已达到多(duō)应用(yòng)并行处理(lǐ)的需求。另外，在硬件实现单算法时，根据算法的功能(néng)特点可(kě)以将算法进行流水化或并行化处理(lǐ)，从而加速数据处理(lǐ)效率。 1.2网络功能(néng)卸载加速     在提供算法加速的方案同时，本公司还提供对网络功能(néng)的卸载加速，如TCP协议栈的卸载，1588时间同步算法的卸载等加速。其中TCP协议栈卸载加速方案参见本公司TOE解决方案;1588时间同步算法卸载参考OpenTSN的解决方案。     另外，本公司还提供特定软件功能(néng)硬件加速定制功能(néng)，其中特定功能(néng)是指具有(yǒu)特殊规则并且功能(néng)独立的网络功能(néng)，例如：
        1. 网络报文(wén)规则深度解析/过滤；
        2. 硬件高速查表匹配；
        3. 高效的报文(wén)决策处理(lǐ)；
        4. 精准的输出调度及转发策略执行等。     这些功能(néng)可(kě)以通过将一些确定处理(lǐ)规则通过硬件实现，来缓解软件处理(lǐ)以及软件与硬件数据通路的压力，使得部分(fēn)通用(yòng)功能(néng)基于硬件处理(lǐ)控制，而复杂的任務(wù)在交由软件处理(lǐ)，从而缓解系统的处理(lǐ)负载以及提高系统的处理(lǐ)效率，实现结构如图2所示。