近日，国内云服务提供商腾讯云宣布推出FPGA云国内免备案服务器，引起业内热议。这是继亚马逊和微软以及其他公司试图在数据中心部署FPGA之后，中国第一个FPGA云服务器。仅仅一年时间，国内外主流云服务公司就将注意力集中在FPGA上。这显然不是巧合。整个云服务行业似乎已经就FPGA在高性能计算中的重要性达成了一致意见。
采访腾讯云FPGA团队：FPGA云国内免备案服务器为产业链带来了什么价值？
本月早些时候，微软亚洲研究院实习生李伯杰曾介绍过FPGA的技术特性，其优势众所周知。但在大规模应用FPGA云国内免备案服务器之前，每个人都需要考虑的是它对产业链的影响。例如，云服务提供商应该如何部署FPGA云国内免备案服务器？哪些企业适合放置在FPGA云国内免备案服务器上？它给开发人员带来了什么样的挑战？有了这些问题，雷锋网采访了腾讯云FPGA团队。
据报道，腾讯云FPGA团队由腾讯云基础产品中心和腾讯架构平台部门组成，主要负责FPGA云国内免备案服务器的开发。
FPGA云国内免备案服务器的概念是什么？
采访腾讯云FPGA团队：FPGA云国内免备案服务器为产业链带来了什么价值？
FPGA云国内免备案服务器
FPGA云国内免备案服务器一方面是属于异构计算平台的硬件架构。通过并行计算，提高了国内免备案服务器计算性能，能效比和计算实时性能，并将底层硬件加速处理应用于应用;另一方面，通过云将服务提供给用户，用户可以以用户为代价使用FPGA，这大大降低了FPGA的使用成本。
以腾讯云为例，腾讯云已经在中国提供了第三方FPGA知识产权市场。通过腾讯云服务市场，FPGA开发人员和用户可以实现高效的交易。对于FPGA用户，您可以在此处购买开发的产品。并且为了验证良好的FPGA知识产权功能，可以将FPGA开发周期保存数月，并采用按需支付模式来最大化用户的硬件投资成本。
在FPGA云国内免备案服务器中，CPU将被“CPU + FPGA”异构计算模式所取代。它的优点是什么？
FPGA云国内免备案服务器不是用FPGA取代CPU，而是卸载一些不好或不擅长FPGA的CPU，让FPGA和CPU协同工作。它是一个异构的计算平台，FPGA作为协处理器。
独特的FPGA架构带来了其他处理器无法比拟的优势，主要是因为它在吞吐量，延迟，功耗和灵活性四个方面实现了良好的平衡。没有短板。
具体而言，与CPU相比，FPGA在吞吐量，延迟和单位功率计算性能方面具有明显的优势。与GPU相比，FPGA可以轻松实现并行性和数据并行性。吞吐量和低延迟，而GPU只能做数据并行，所以延迟比较大; ASIC由于其开发周期长且灵活性低而难以适应数据中心业务的变化，并且难以完成硬件资源。业务中的分配和调度。
另外，由于FPGA具有丰富的接口，如高速SERDES，并且可以灵活地控制实现的粒度和操作数据，因此非常适合于协议处理和数据格式转换。例如，FPGA可以轻松访问以太网数据，并对以太网数据包执行用户定义的数据包过滤，而其他处理器则很难做到。
腾讯云使用哪种FPGA芯片？如何部署，国内免备案服务器有多少FPGA？
目前，腾讯云使用的芯片制造商包括主流的赛灵思和英特尔制造商。我们之前推出的FPGA示例基于Xilinx芯片平台，基于英特尔平台的服务即将推出。
为了提高单个国内免备案服务器的计算密度并增强FPGA之间的通信，每个云国内免备案服务器支持4个FPGA或8个FPGA配置，以满足用户的大型计算需求。对于简单的业务场景，我们提供单实例FPGA云国内免备案服务器;对于具有更高性能要求的业务场景，我们还将在不久的将来提供单机多实例FPGA云国内免备案服务器。
哪种业务/应用场景适合使用FPGA云国内免备案服务器？你能给我举个例子吗？
FPGA云化彻底改变了整个FPGA行业。 FPGA的云化大大降低了FPGA使用的门槛。它不需要新的硬件定制，只需要较少的投资就可以获得更高的回报。它将使一些不倾向于使用FPGA或使用FPGA的行业或业务场景。现在我们需要重新审视我们是否需要利用FPGA的优势做些什么。
FPGA的优势在于高吞吐量，低延迟和低功耗。
1.在机器学习，金融，大数据和基因检测领域，需要分析和计算大量数据。这些是FPGA云国内免备案服务器可以利用高吞吐量的领域。
2.网络安全领域有更安全和更低的延迟要求。这些场景还可以利用FPGA的低延迟。
3.超大规模图像处理，利用FPGA处理这些图像，实现处理加速可以得到满意的效果。
4.如今，更流行的自然语言处理和语音识别也是FPGA可以利用的场景。
简而言之，在FPGA模糊之后，FPGA的使用阈值会降低，这可以极大地扩展FPGA的使用范围。这些要求我们进一步探索。
如何满足开发人员的需求？
IP（知识产权）是使用硬件描述语言（如Verilog）在FPGA设计中开发的功能模块。 FPGA行业的IP供应商和用户长期缺乏开放的交易平台和信用担保机制。 IP交易链接冗长且价格不透明，难以达成交易。
腾讯云目前的方法是为开发人员提供FPGA IP存储。——腾讯云服务市场，IP开发商和IP提供商可以使用此IP存储为其他客户免费或收费提供FPGA IP和相应的测试程序。当然，这些IP是基于腾讯FPGA的标准硬件开发的。可以在云平台上轻松完成IP验证和测试。 IP交易可以从几个月缩短到几分钟，以提高交易效率。它还使IP事务更加透明。此外，腾讯云FPGA提供FPGA的底层硬件支持平台，类似于操作系统的某些功能，简化了开发人员对底层通用设备（如DDR和PCIE）的访问。使开发人员更专注于业务功能的开发。
从这个角度来看，FPGA云化具有重要意义，它可以促进整个FPGA产业的发展，并为FPGA产业链各方带来效益。
与传统FPGA解决方案相比，FPGA云国内免备案服务器的成本是多少？有什么区别？
采访腾讯云FPGA团队：FPGA云国内免备案服务器为产业链带来了什么价值？
传统FPGA解决方案：
硬件成本高：国内免备案服务器投资运营成本高，FPGA硬件交易价格不透明;
难以部署：设计和批量生产需要解决供应链，制造过程，可靠性测试等方面，需要几个月甚至几年;
高运营和维护成本：为确保服务的稳定性，必须承担高昂的运营和IT成本。
FPGA云国内免备案服务器：
低拥有成本：您无需提前购买FPGA或购买硬件资源来运行FPGA。腾讯云提供FPGA云国内免备案服务器的按需销售，您可以按需购买，而无需在物理国内免备案服务器上大量投资;
部署时间短：部署开发时间从几年或几个月减少到几天;
低运营维护成本：低国内免备案服务器运维成本，避免了本地数据中心开发FPGA无差别的繁重工作，帮助您有效降低基础设施建设人力和成本投入。
以前，已有微信，QQ等应用程序。您为何选择此时向公众开放？
我们目前的内部服务如微信和QQ在FPGA中的成功应用证实了FPGA可以在互联网服务中发挥异构加速作用。对于行业而言，云是一种共享服务理念。用户不以占有方式使用硬件和软件，而是共享和重用，从而大大降低了使用成本并提高了资源使用效率。
FPGA云服务可以为行业生态系统中的各方带来价值：
原始芯片：无需经过层代理，增加成本，但可以通过云提供硬件板服务。由于硬件的统一采购和维护，稳定性和可靠性大大提高。
IP提供商：IP可以投入云平台市场。当最终用户使用它时，它可以通过云平台进行部署和交付。用户无需触摸可执行文件（网表文件），因此不存在产权泄漏的风险。这将鼓励IP提供商提供更多的服务方法，可以提供准时计费，买断计费，甚至免费试用，用户可以快速验证。
设计和开发：云提供了一种框架方法，它封装了常见的系统级操作（DDR内存访问，DMA，PCIE设备控制等），支持硬件描述语言，并支持OPENCL和C类高级语言。提供无需用户编程的通用驱动程序和调用库。对于高端用户，您还可以使用OPENCL或硬件描述语言来实现自己的功能。
它是云行业的颠覆，革命和价值，因此我们通过云开放FPGA计算服务，并使用FPGA作为云基础架构的一部分，从硬件层面加速云计算在各种场景中的应用，以及减少中小企业的规模。用户的使用阈值和成本。
您认为云服务提供商如何开始推动FPGA解决方案？腾讯云与其他云服务公司有什么区别？
我们很高兴看到更多企业提供FPGA云服务，共同加快各行业使用FPGA的过程，并加速FPGA生态系统的改进。
总之，在发布FPGA时，腾讯云在业界具有多项领先的差异化优势：例如，腾讯云的FPGA技术已在腾讯的QQ和微信服务中得到部署和验证。腾讯云通过解决FPGA云国内免备案服务器的部署，IP供应商的IP共享以及应用程序开发人员的IP购买，用于构建和改进FPGA开发人员生态系统。
值得一提的是，腾讯云与业界两大FPGA厂商（Xilinx和英特尔）保持着良好的合作关系，这也让开发人员可以选择自己熟悉的开发模式，避免切换平台。
腾讯云下一步有什么计划？
接下来，一方面，在硬件模型上，我们将推出一个带有多个FPGA的国内免备案服务器，以提供更高的硬件加速性能;另一方面，在软件层面，我们进一步完善了支持开发框架的FPGA开发框架。开发语言，如C/C ++，OpenCL，Verilog/VHDL，FPGA开发人员可以选择他们熟悉的FPGA逻辑设计语言。同时，开发框架提供类似的操作系统支持，轻松访问DDR，DMA完成主机与FPGA之间的通信，开发人员只需要专注于面向应用的逻辑设计。
为什么FPGA云国内免备案服务器逐渐受到主流云服务提供商的青睐？是人工智能驱动程序吗？这将是行业的必然趋势吗？
腾讯云，包括其他国内外同行，正在推动FPGA云国内免备案服务器，这是工业发展和市场需求的双重驱动力。
一方面，随着芯片工艺接近理论极限，可以预见通用处理器（CPU）的性能不能再根据摩尔定律增长。另一方面，移动互联网带来的数据增长需要的不仅仅是“摩尔定律”的计算。腾讯内部业务的速度，随着移动互联网的快速增长，如图像数据量的快速扩张，伴随着对这些数据的计算需求也在迅速上升。从市场来看，人工智能的发展也凸显了数据的计算需求，是另一个驱动因素。
腾讯开始考虑如何在2013年解决计算需求的增长，而FPGA作为可编程加速硬件已经进入了每个人的视野。腾讯多年来一直在研究FPGA技术。可以证实，FPGA可以在数据中心提供强大的计算能力和足够的灵活性，以应对数据中心硬件加速的挑战，并推动FPGA向更多公司的技术积累服务，这也是腾讯的原因之一Cloud推出了其首款高性能异构计算基础架构—— FPGA云国内免备案服务器。
从全球的角度来看，亚马逊和其他同行已经使用FPGA在其公共云网络中进行了许多积极的尝试。可以看出，FPGA在云服务领域已经不可阻挡。
