2019年12月3日-4日賽靈思開發者大會（ XDF ）2019亞洲站在北京盛大揭幕。此次大會，充分展示了賽靈思與數據中心ISV 合作伙伴在數據庫與數據分析、機器學習、高性能計算、視頻與圖像、金融科技以及網絡加速等領域的各種創新成果，展示了賽靈思為解決數據中心關鍵工作負載而打造的強大的數據中心生態系統。作為全球領先的FPGA異構計算加速方案供應商，北京深維科技隆重亮相此次峰會，向行業觀眾展示了超強算力的圖像處理加速方案，從而為數據中心的解除“達摩克利斯之劍”提供了典型范本。

圖一：深維科技隆重亮相賽靈思開發者大會（ XDF ）2019亞洲峰會，向行業觀眾展示了超強算力的圖像處理加速方案

數據中心的達摩克利斯之劍：用戶體驗和運營成本的微妙平衡

隨著5G、人工智能（AI）、云計算、物聯網及自動駕駛等新一代信息技術快速演進，全球數據正在指數級增長并呈海量噴涌的態勢。根據 IDC 預測，從2018年至2025年，全球每年被創建、采集或復制的數據將增長5倍以上，預計將從2018年的32ZB增至2025年的 175ZB，而中國將于2025年以 48.6ZB的數據量及27.8%的占比，成為全球最大的數據匯集地。

圖二：IDC 預測，從2018年至2025年，全球每年被創建、采集或復制的數據將增長5倍以上

面對無止境的數據增長，數據中心的運營者必須在用戶體驗和運營成本間取得走鋼絲般的微妙平衡。一方面，海量噴涌的用戶數據，為運營者提供了豐富的應用素材，更新穎、更復雜的應用模式成為可能，而用戶體驗則是企業能否在競爭中獲勝的核心因素之一。但同時，處理這些海量噴涌的用戶數據，則意味著計算成本、運維成本甚至人力成本面臨大幅上升的危險。企業必須在業務應用中做出艱難的選擇，既要努力發掘更新穎、體驗更佳的應用模式，又要時時關注業務運營成本的急速增長，才可能在未來的競爭中獲得優勢。

圖三：深維科技CEO樊平與賽靈思CEO Victor Peng

不幸的是，越是新穎、體驗好的應用，越是對計算有著“更奢侈的消費”。無論是機器學習還是高性能計算，視頻和圖像處理，不僅是吞噬數據的饕餮，更是消耗算力的“黑洞”。

超強算力JPEG2WEBP方案：圖像處理領域，妙解“達摩克利斯之劍”

以圖像處理為例，為了節省圖像帶來的網絡流量和數據存儲的壓力，圖像領域多年來持續不斷的努力，致力于開發更高壓縮率的圖像格式。相較于JPEG格式可節省額外25%—34%的數據空間，谷歌發布的WebP格式，正在數據中心獲得越來越廣泛的應用。但由于其算法復雜度較JPEG可高至10倍之多，Web的處理也為數據中心帶來嚴峻挑戰。

圖四：深維科技CEO樊平在賽靈思開發者大會（ XDF ）2019亞洲峰會上發表專題演講

此次XDF峰會，深維科技介紹了4類ThunderImage JPEG2WEP轉碼方案，以Baseline（一種M4模式）為例，ThunderImage JPEG2WebP的業務處理能力相當于10倍的CPU（E5-2680v4）處理能力，達到驚人的3600張/秒，響應時延相較于CPU縮減9倍。

圖五：深維科技ThunderImage JPEG2WEP轉碼方案介紹，業務處理能力相當于10倍的CPU（E5-2680v4）處理能力

這意味著，企業一方面可以有效利用WebP本身帶來的數據空間壓縮技術，在節省存儲的同時，充分利用珍貴的帶寬資源。另一方面，大幅減少承載業務的運算資源，從而有效的節省運營成本（服務器、電費、場地、人員等等）。更重要的是，由于ThunderImage方案本身將處理時延縮減9倍，對于實時生產的業務而言，終端用戶的使用體驗會得到顯著的提升。不僅如此，由于ThunderImage本身的FPGA異構計算特性，使得即便在業務高峰期，異構計算集群滿負荷運轉的時刻，系統的業務處理能力（吞吐量）和處理時延都會保持穩定的最高效狀態。因此，在圖像處理領域，ThunderImage既能保證海量數據的快速處理，又能大幅降低由此驟增的運算壓力，同時為終端用戶的體驗提供了有力支持，為數據中心解除“達摩克利斯之劍”提供了典型范本。