以后世界已進(jìn)入“讀圖”時期,圖片數(shù)據(jù)占用了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中間偉大的存儲資本,為此谷歌推出緊縮比更高的WebP圖象格局,但因?yàn)樗惴ǜ嬰s,WebP圖象的轉(zhuǎn)碼時光更長。海潮推出了WebP圖象有損緊縮FPGA異構(gòu)加快計(jì)劃,可以或許完成JPEG-WebP圖片格局的疾速轉(zhuǎn)換,比擬傳統(tǒng)計(jì)劃轉(zhuǎn)換效力最高能晉升14倍,可以或許支持更高并發(fā)密度的圖片及時檢索、傳輸?shù)攘x務(wù)。 基于業(yè)界最強(qiáng)機(jī)能的海潮F10A FPGA的圖象緊縮加快計(jì)劃 這是一個“讀圖”的時期 跟著挪動互聯(lián)網(wǎng)的成長,圖片正在成為平常資訊中主要的構(gòu)成部門,從必定水平下去講我們曾經(jīng)進(jìn)入了“讀圖”時期。依據(jù)研討注解,全球裝備發(fā)生的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)范圍在2019年估計(jì)到達(dá)每個月24.3EB,個中,60%的數(shù)據(jù)流量起源于圖片。“讀圖時期”特別是“年夜圖時期”,這么多高質(zhì)量的圖片存在哪?存儲本錢急劇上升怎樣解? 用盤算才能“換取”存儲空間 今朝,互聯(lián)網(wǎng)主流的圖片格局包含JPEG、GIF等,然則因?yàn)榫o縮比小,招致圖片數(shù)據(jù)存儲占用了過量的辦事器存儲資本。 WebP格局可以或許年夜年夜減少圖片文件年夜小 為此,谷歌宣布了新的圖片有損緊縮格局——WebP,能在包管圖象質(zhì)量的條件下,數(shù)據(jù)年夜小比擬JPEG下降39.8%,比擬PNG下降26%,比擬GIF下降64%。應(yīng)用WebP格局圖片后頁面均勻傳輸時光削減33%,網(wǎng)頁加載時光下降10%。 在國際,騰訊的消息客戶端、QQ空間等也開端測驗(yàn)考試向WebP切換,流量峰值帶寬可以下降9GB,圖片的延時和數(shù)據(jù)下載延時下降100ms。然則WebP的運(yùn)用落地仍存在門坎,由于WebP實(shí)際上是須要用盤算才能“換取”存儲空間。 因?yàn)椴扇×烁嬰s的緊縮算法,與JPEG比擬,WebP格局圖片的編解碼進(jìn)程都須要消費(fèi)更多的盤算資本,招致處置效力低10倍乃至更多。而且,CPU在處置高并行義務(wù)時其實(shí)不那末高效,是以研收回一種更高效的圖片編解碼加快硬件是WebP疾速落地的癥結(jié)。 FPGA加快緊縮算法,全體機(jī)能可晉升14倍 單一圖片的編解碼關(guān)于盤算裝備而言是一種小盤算量義務(wù),然則這類義務(wù)并發(fā)許多,統(tǒng)一時光要處置的圖片的數(shù)目多。假如應(yīng)用串行盤算的CPU來處置,處置效力就會受限于時鐘頻率。 是以,海潮采取并行盤算才能強(qiáng)的盤算平臺FPGA來停止圖片編解碼,經(jīng)由過程把高機(jī)能盤算算法中固有的并交運(yùn)算部門硬件化來完成運(yùn)用加快。在處置年夜范圍并發(fā)義務(wù)時,可以供給更多管道,也就是說可以同時并行履行年夜量的指令。因此經(jīng)由過程公道的設(shè)置裝備擺設(shè),F(xiàn)PGA可以同時履行年夜量的數(shù)據(jù)吞吐操作,在這類情形下,該裝備相當(dāng)于多個傳統(tǒng)CPU在同時任務(wù)。 海潮WebP圖象緊縮FPGA異構(gòu)加快計(jì)劃,基于海潮研發(fā)的業(yè)界最高密度的FPGA卡-F10A。并針對圖片數(shù)據(jù)的緊縮義務(wù),嵌入基于FPGA盤算情況下的WebP編解碼優(yōu)化算法,經(jīng)由過程充足應(yīng)用硬件流水設(shè)計(jì)和義務(wù)級并行,年夜年夜晉升WebP圖象緊縮編碼算法的處置機(jī)能。 海潮實(shí)測數(shù)據(jù)顯示FPGA計(jì)劃比擬傳統(tǒng)計(jì)劃效力晉升14倍以上 依據(jù)海潮實(shí)測,采取海潮WebP圖象緊縮FPGA處理計(jì)劃,與傳統(tǒng)完成方法比擬,在JPEG格局轉(zhuǎn)WebP格局義務(wù)下,這一處理計(jì)劃比擬傳統(tǒng)CPU計(jì)劃,全體處置效力均勻進(jìn)步9.13倍閣下,最高機(jī)能可比CPU進(jìn)步14倍!這意味著,圖片數(shù)據(jù)存儲所須要的辦事器數(shù)目削減近一半,且可以或許支持更高并發(fā)密度的圖片檢索、傳輸?shù)攘x務(wù)。 舉個實(shí)測例子,輸出1200張2048×1536分辯率的JPEG圖片,應(yīng)用雙路Xeon E5-2690v3辦事器來停止WebP格局轉(zhuǎn)碼,共須要33.4秒,每秒可以或許處置35張。而應(yīng)用海潮FPGA加快計(jì)劃則只須要2.39秒,每秒可以或許處置502張,加快比到達(dá)14.37倍! 現(xiàn)今社會,圖片曾經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)弗成或缺的元素,在電子商務(wù)、即時通信、圖片搜刮、生涯辦事、社交平臺等范疇,圖片所占的比重也逐步增年夜,圖片存儲和分發(fā)關(guān)于數(shù)據(jù)中間運(yùn)營本錢的壓力也居高不下,采取海潮WebP圖象緊縮FPGA計(jì)劃,將可以或許有用晉升WebP格局圖片轉(zhuǎn)碼效力,進(jìn)而晉升網(wǎng)站、App的圖片速度,下降后臺存儲所需硬件資本。 今朝,海潮曾經(jīng)在WebP圖象緊縮、Gzip數(shù)據(jù)緊縮和殘差收集-ResNet等偏向推出了響應(yīng)的FPGA處理計(jì)劃,比擬傳統(tǒng)運(yùn)用完成方法,海潮FPGA計(jì)劃具有極高的機(jī)能功耗比優(yōu)勢。后續(xù),海潮將持續(xù)深刻研發(fā)基于FPGA的通用體系計(jì)劃,包含深度進(jìn)修、收集加快、存儲優(yōu)化等,并將計(jì)劃推行到其它運(yùn)用范疇和客戶。將來,CPU+FPGA也許將作為新的異構(gòu)加快形式,被愈來愈多的數(shù)據(jù)中間、互聯(lián)網(wǎng)深度進(jìn)修等愈來愈多的運(yùn)用范疇采取。
