基于FPGA的国产服务器异构协同加速计算技术研究与实现

摘要

在信息自主可控的思路下,国产软硬件系统经过多年发展达到了功能的基本适用,但是在雷达信号处理、技侦情报分析等军事计算/数据密集型应用场景,国产软硬件系统暴露出严重的计算性能瓶颈问题,为此本文提出了面向数据/计算密集型应用的FPGA+国产CPU的异构协同加速架构,采用OpenCL并行编程框架对计算平台进行软硬一体化设计,使得该异构计算平台能够支持应用开发人员通过高级语言直接调用FPGA资源实现应用计算加速,且支持不同应用之间的在线快速重构切换.通过三维雷达电磁环境计算及采样对该异构加速架构进行验证,在单加速内核情况下对该应用能够实现8.5倍的计算性能的提升.