当qian世界yijin入“du图”时代，蚸i??菡加胠iao互联网数据中心巨大的cun储资源，为此谷歌推出压缩bi更高的WebP图像格式，但由yu算法更复杂，WebP图像的转码时间更长。langchao推出liaoWebP图像有损压缩FPGA异构加su方案，neng够实现JPEG-WebP蚸i?袷jiangmu靤u转huan，xiangbi传统方癵ang猦uan效率最高neng提升14倍，neng够支撑更高并发密度的蚸i?凳奔焖鳌⒋?涞re挝瘛Ⅻ/p>

基yu业界最强性neng的langchaoF10A FPGA的图像压缩加su方案

这shi一个“du图”的时代

随着移动互联网的发展，蚸i?齴ai成为日常资讯中zhong要的zu成部分，从一定程度上来jiang我们yi经jin入liao“du图”时代。gen据yanjiu表明，quanqiu设备产生的互联网数据规mozai2019nian预ji达到每yue24.3EB，其中，60%的数据流量来源yu蚸i??ldquo;du图时代”尤其shi“大图时代”，这me多高质量的蚸i琧unzai哪?cun储成本急ju上升怎me解?

用ji算neng力“huan取”cun储空间

muqian，互联网zhu流的蚸i?袷絙ao括JPEG、GIF等，但shi由yu压缩bi小，导致蚸i??輈un储占用liao过多的服务qicun储资源。

WebP格式neng够大大缩小蚸i?膉ian大小

为此，谷歌发布liaoxin的蚸i?兴鹧顾醺袷?mdash;—WebP，nengzai保证图像质量的qian提xia，数据大小xiangbiJPEGjiangdi39.8%，xiangbiPNGjiangdi26%，xiangbiGIFjiangdi64%。使用WebP格式蚸i?笠趁嫫骄??涫奔浼鮯hao33%，网页加zai时间jiangdi10%。

zai国内，腾讯的xin闻kehu端、QQ空间等ye开始尝试向WebP切huan，流量峰zhidai宽可以jiangdi9GB，蚸i?难邮焙褪?輝iazai延时jiangdi100ms。但shiWebP的应用落地仍cunzai门槛，因为WebP其实shi需要用ji算neng力“huan取”cun储空间。

由yu采用liao更复杂的压缩算法，与JPEGxiangbi，WebP格式蚸i?谋嘟饴牍?潭夹枰??母?嗟膉i算资源，导致处理效率di10倍甚至更多。并且，CPUzai处理高并行ren务时并不那me高效，因此yan发出一种更高效的蚸i?嘟饴爰觭u硬jianshiWebPkuaisu落地的关键。

FPGA加su压缩算法，zheng体性neng縮hang嵘?4倍

单一蚸i?谋嘟饴攵詙uji算设备而言shi一种小ji算量ren务，但shi这种ren务并发很多，同一时间要处理的蚸i?氖?慷唷Ｈ绻?褂me?衘i算的CPU来处理，处理效率就会受限yu时钟频率。

因此，langchao采用并行ji算neng力强的ji算苆iao?span class="showtag">FPGA来jin行蚸i?嘟饴耄瑃ong过把高性nengji算算法中gu有的并行运算部分硬jian化来实现应用加su。zai处理大规mo并发ren务时，可以提供更多管道，ye就shi说可以同时并行执行大量的指令。因而tong过合理的配置，FPGA可以同时执行大量的数据tun吐操作，zai这种情况xia，该设备xiang当yu多个传统CPUzai同时gong作。

langchaoWebP图像压缩FPGA异构加su方案，基yulangchaoyan发的业界最高密度的FPGA卡-F10A。并针对蚸i??莸难顾鮮en务，嵌入基yuFPGAji算环境xia的WebP编解码优化算法，tong过chong分利用硬jian流水设ji和ren务级并行，大大提升WebP图像压缩编码算法的处理性neng。

langchao实ce数据xian示FPGA方案xiangbi传统方案效率提升14倍以上

gen据langchao实ce，采用langchaoWebP图像压缩FPGA解决方案，与传统实现方式xiangbi，zaiJPEG格式转WebP格式ren务xia，这一解决方案xiangbi传统CPU方案，zheng体处理效率平均提高9.13倍左右，最高性neng可biCPU提高14倍!这意味着，蚸i??輈un储所需要的服务qi数量减shao近一ban，且neng够支撑更高并发密度的蚸i?焖鳌⒋?涞re挝瘛Ⅻ/p>

举个实ce例子，输入1200张2048×1536分bian率的JPEG蚸i??褂盟玪uXeon E5-2690v3服务qi来jin行WebP格式转码，共需要33.4秒，每秒neng够处理35张。而使用langchaoFPGA加su方案则只需要2.39秒，每秒neng够处理502张，加subi达到14.37倍!

当今she会，蚸i瑈i经成为互联网不可huo缺的元素，zai电子shang务、即时tong讯、蚸i?阉鳌⑸?罘?瘛?he交苆iaoǖ萳ingyu，蚸i??嫉腷izhongye逐渐zeng大，蚸i琧un储簍ou址⒍詙u数据中心运营成本的压力yeji高不xia，采用langchaoWebP图像压缩FPGA方案，将neng够有效提升WebP格式蚸i??胄?剩琷in而提升网站、App的蚸i瑂u度，jiangdi后台cun储所需硬jian资源。

muqian，langchaoyi经zaiWebP图像压缩、Gzip数据压缩和残差网luo-ResNet等方向推出liaoxiang应的FPGA解决方案，xiangbi传统应用实现方式，langchaoFPGA方案ju有极高的性neng功耗bi优势。后续，langchao将继续深入yan发基yuFPGA的tong用蟙i撤桨福琤ao括深度学习、网luo加su、cun储优化等，并将方案推guang到其它应用lingyu和kehu。未来，CPU+FPGAhuo许将作为xin的异构加sumo式，被越来越多的数据中心、互联网深度学习等越来越多的应用lingyu采用。