星云Filecoin-FPGA加速方案

1 什么是FPGA

FPGA是一种可以重构电路的芯片，通过编程,用户可以随时改变它的应用场景,它可以模拟CPU、GPU等硬件的各种并行运算。通过与目标硬件的高速接口互联,FPGA可以完成目标硬件运行效率比较低的部分,从而在系统层面实现加速。

2 FPGA的优势

CPU、GPU都属于冯.诺依曼结构,指令译码执行、共享内存。而FPGA是无指令无需共享内存的体系结构,这一结构使得FPGA芯片比CPU甚至GPU的能效要高得多。

冯氏结构中,由于执行单元(如CPU核)可能执行任意指令,就需要有指令存储器、译码器、各种指令的运算器、分支跳转处理逻辑。由于指令流的控制逻辑复杂,不可能有太多条独立的指令流,因此GPU使用SIMD(单指令流多数据流)来让多个执行单元以同样的步调处理不同的数据,CPU也支持SIMD指令。

而FPGA每个逻辑单元的功能在重编程(烧写)时就已经确定,不需要指令。如果使用GPU来加速，要想充分利用GPU的计算能力，batch size就不能太小,延迟将高达毫秒量级。而使用FPGA来加速的话,只需要微秒级的PCle延迟。

——————————MinerHub FPGA方案——————————

价格低廉——MinerHub FPGA价格远低于RTX 3090显卡。

货源充足——FPGA可以替代封装机中的GPU,缓解目前市场上显卡价格高,货源少的问题。

节省功耗——MinerHub的FPGA芯片方案功耗仅为RTX 3090显卡的30% ,可以有效的节省电力及机柜费用。

功能多样——FPGA硬件可通过重新配置架构来变更工作职能，即便不被使用在Filecoin挖矿场景，或不是用来替代GPU硬件,依然有其他用途，残值率高。

体积小巧——MinerHub的FPGA方案专为计算和存储工作负载而设计，外形小巧但配置极高，内有100GbE网络和PCI Express 4.0,可以部署在任意的服务器中。

性能强劲——使用FPGA代替GPU来进行P2封装作业,双卡封装效率最高可达10.2T/日。

星云官网：https://nebula.minerhub.com/

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编译者/作者：MinerHub

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