FPGA+CPU助力數據中心實(shí)現圖像處理應用體驗與服務(wù)成本新平衡
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1. 為什么需要圖片加速？
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202003/410679.htm
目前，圖片處理的需求正在快速成長(cháng)，即源于用戶(hù)生成內容，視頻圖片抓取等方式的圖片縮略圖生成，像素處理，圖片轉碼、智能分析處理需求不斷增加。眾多應用迫切需要高性能，高性?xún)r(jià)比的圖片處理解決方案。
在這種情況下，數據中心面臨著(zhù)一個(gè)核心的考驗--即用戶(hù)體驗與服務(wù)成本之間的平衡?？偟貋?lái)說(shuō)，目前存在的純CPU處理方案，TCO（服務(wù)器、電費、帶寬、場(chǎng)地人員 成本）相對高昂，用戶(hù)體驗也相對較差。
2 . 解決方案
2.1. ThunderImage JPEG2JPEG縮略圖方案
鑒于此，深維科技推出了基于FPGA+CPU異構計算的解決方案-JPEG2JPEG，通過(guò)高性能FPGA分擔CPU處理任務(wù)，其所帶來(lái)的優(yōu)勢是20倍吞吐性能提升，20倍延遲的降低，5倍實(shí)際成本的節省以及10倍的能效比提升。
JPEG2JPEG縮略圖方案是將用戶(hù)上傳的圖片進(jìn)行高質(zhì)量的縮放，即可滿(mǎn)足絕大多數應用場(chǎng)合需求，例如，微信接收的一般都是縮小后的圖片?？s略圖是一項大量的、高并發(fā)的需求，針對4K圖像輸入，輸出縮放至1024x768、640x480的場(chǎng)景。目前，JPEG2JPEG縮略圖方案可以實(shí)現吞吐量550張、延遲約58ms的高性能效果。
2.2 . ThunderImage JPEG2WebP轉碼方案
WebP的需求主要來(lái)自于對帶寬成本的節省。WebP相較于JPEG，在同等圖像質(zhì)量情況下，壓縮率可以提升25%~34%，相應的對帶寬成本的節省更加明顯，并且因為傳輸數據量的減少，延遲也會(huì )隨之降低，進(jìn)而帶來(lái)用戶(hù)體驗的提升。但與此同時(shí)，WebP也存在一項問(wèn)題，其計算復雜度是JPEG的10倍，對服務(wù)器的性能要求也更高，進(jìn)而造成部署成本的提升。
深維科技的ThunderImage JPEG2WebP轉碼方案，通過(guò)FPGA加速帶來(lái)10倍左右的性能提升，進(jìn)而降低WebP的復雜度及服務(wù)器成本。ThunderImage JPEG2WebP轉碼方案支持Baseline、Main、Ultra幾種類(lèi)型，實(shí)現了對WebP M4以及M6模式的支持，并且支持了M4的比特級一致（與CPU參考軟件輸出結果每比特一致）。
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