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14倍性能提升浪潮FPGA加速方案,将更有效应对读

(文章滥觞:赛迪网)

当前天下已进入“读图”期间,图片数据占用了互联网数据中间伟大年夜的存储资本,为此谷歌推出压缩比更高的WebP图像款式,但因为算法更繁杂,WebP图像的转码光阴更长。浪潮推出了WebP图像有损压缩FPGA异构加速规划,能够实现JPEG-WebP图片款式的快速转换,比拟传统规划转换效率最高能提升14倍,能够支撑更高并发密度的图片实时检索、传输等义务。

跟着移动互联网的成长,图片正在成为日常资讯中紧张的组成部分,从必然程度上来讲我们已经进入了“读图”期间。根据钻研注解,举世设备孕育发生的互联网数据规模在2019年估计达到每月24.3EB,此中,60%的数据流量滥觞于图片。“读图期间”尤其是“大年夜图期间”,这么多高质量的图片存在哪?存储资源急剧上升怎么解?

今朝,互联网主流的图片款式包括JPEG、GIF等,然则因为压缩比小,导致图片数据存储占用了过多的办事器存储资本。

为此,谷歌宣布了新的图片有损压缩款式——WebP,能在包管图像质量的条件下,数据大年夜小比拟JPEG低落39.8%,比拟PNG低落26%,比拟GIF低落64%。应用WebP款式图片后页面匀称传输光阴削减33%,网页加载光阴低落10%。

在海内,腾讯的新闻客户端、QQ空间等也开始考试测验向WebP切换,流量峰值带宽可以低落9GB,图片的延时和数据下载延时低落100ms。然则WebP的利用落地仍存在门槛,由于WebP着实是必要用谋略能力“换取”存储空间。

因为采纳了更繁杂的压缩算法,与JPEG比拟,WebP款式图片的编解码历程都必要耗损更多的谋略资本,导致处置惩罚效率低10倍以致更多。并且,CPU在处置惩罚高并行义务时并不那么高效,是以研发出一种更高效的图片编解码加速硬件是WebP快速落地的关键。

单一图片的编解码对付谋略设备而言是一种小谋略量义务,然则这种义务并发很多,同一光阴要处置惩罚的图片的数量多。假如应用串行谋略的CPU来处置惩罚,处置惩罚效率就会受限于时钟频率。

是以,浪潮采纳并行谋略能力强的谋略平台FPGA来进行图片编解码,经由过程把高机能谋略算法中固有的并交运算部分硬件化来实现利用加速。在处置惩罚大年夜规模并发义务时,可以供给更多管道,也便是说可以同时并行履行大年夜量的指令。因而经由过程合理的设置设置设备摆设摆设,FPGA可以同时履行大年夜量的数据吞吐操作,在这种环境下,该设备相称于多个传统CPU在同时事情。

浪潮WebP图像压缩FPGA异构加速规划,基于浪潮研发的业界最高密度的FPGA卡-F10A。并针对图片数据的压缩义务,嵌入基于FPGA谋略情况下的WebP编解码优化算法,经由过程充分使用硬件流水设计和义务级并行,大年夜大年夜提升WebP图像压缩编码算法的处置惩罚机能。

根据浪潮实测,采纳浪潮WebP图像压缩FPGA办理规划,与传统实现要领比拟,在JPEG款式转WebP款式义务下,这一办理规划比拟传统CPU规划,整体处置惩罚效率匀称前进9.13倍阁下,最高机能可比CPU前进14倍!这意味着,图片数据存储所必要的办事器数量削减近一半,且能够支撑更高并发密度的图片检索、传输等义务。

举个实测例子,输入1200张2048×1536分辨率的JPEG图片,应用双路Xeon E5-2690v3办事器来进行WebP款式转码,共必要33.4秒,每秒能够处置惩罚35张。而应用浪潮FPGA加速规划则只必要2.39秒,每秒能够处置惩罚502张,加速比达到14.37倍!

当今社会,图片已经成为互联网弗成或缺的元素,在电子商务、即时通讯、图片搜索、生活办事、社交平台等领域,图片所占的比重也徐徐增大年夜,图片存储和分发对付数据中间运营资源的压力也居高不下,采纳浪潮WebP图像压缩FPGA规划,将能够有效提升WebP款式图片转码效率,进而提升网站、App的图片速率,低后进台存储所需硬件资本。

今朝,浪潮已经在WebP图像压缩、Gzip数据压缩和残差收集-ResNet等偏向推出了响应的FPGA办理规划,比拟传统利用实现要领,浪潮FPGA规划具有极高的机能功耗比上风。后续,浪潮将继承深入研发基于FPGA的通用系统规划,包括深度进修、收集加速、存储优化等,并将规划推广到其它利用领域和客户。未来,CPU+FPGA或许将作为新的异构加速模式,被越来越多的数据中间、互联网深度进修等越来越多的利用领域采纳。

(责任编辑:fqj)

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