淺談面向云計算數據中心的新型解壓縮方法

趙雷 楊懷朋

目的：解決云計算時代，海量數據傳輸占用超大的帶寬，嚴重影響了云計算數據中心中網絡傳輸性能的相關問題。

方法：采用一種面向CPU+FPGA異構加速平臺的解壓縮方法，通過采用OpenCL高級語言完成解壓縮算法的描述，然后通過Altera SDK for OpenCL高層次綜合工具實現解壓縮算法到FPGA硬件執行比特流的自動化映射。

結果：本發明采用FPGA硬件平臺執行解壓縮算法核心模塊，能夠通過并行流水的優化方式提高算法的并行度，從而改善算法執行時的吞吐率性能。與通用的RTL硬件描述語言實現方式相比，本發明采用OpenCL語言進行FPGA硬件比特流的生成，能夠有效改善算法實現效率，減少算法實現的開發周期。

結論：設計合理的OpenCL描述的gzip解壓縮算法描述，使得可以映射生成更高效的FPGA硬件電路結構，進而提升FPGA對解壓縮算法的硬件加速效果。

一、技術背景介紹

云計算是計算機時代又一次新的變革，誕生出很多前沿的技術和嶄新的模式，逐漸應用到社會的各個行業，如政府、教育、醫療、金融、企業等領域都在從傳統的部署模式向云計算模式轉型，云計算模式在帶來便利的同時也使得用戶對云計算體驗有了更高的要求，如云計算時代文件的信息量與日俱增，文件的傳輸過程對性能的要求越來越高，就需要有新的技術來實現解壓縮的整個過程。本文主要介紹云計算數據中心技術領域中一種面向CPU+FPGA異構加速平臺的解壓縮方法。

在云計算時代，海量數據傳輸需要占用超大的帶寬，嚴重影響了云計算數據中心中網絡傳輸的性能。……