揭秘美图T9背后的FPGA计算平台：处理速度提升30倍

近日，美图公司在新款手机T9的发布会上公布了FPGA云端加速技术。根据介绍，该技术已经在美图T9的夜景相机中应用，使用者拍完夜景照片之后可以向云端发起处理请求，利用深度神经网络智能去除照片中的噪点。美图工程师表示该方案相比传统服务器硬件，速度提升达30倍。

平常科技互联网圈里，经常接触人工智能、神经网络之类概念，但相比之下FPGA出现的几率则相对较少。到底什么是FPGA?其应用前景如何?根据资料介绍，FPGA(Field-Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，通俗来说，它是一种可以改变功能的芯片，用户可以通过编程实现不同的电路功能。与传统服务器硬件相比，FPGA具有效率更高速度更快功耗更低优点，更适用于复杂多变的数据中心等应用

除了这次美图T9演示的夜景相机，此前在美图秀秀中已经见过的手绘自拍和Andy绘画机器人，实际也是用了云端处理的方式。为什么要用云端服务器而不是手机本地硬件进行这些操作呢?

美图影像实验室MTlab(mtlab.meitu.com)对此解释：这些年我们积累了很多***的图像处理算法，大量用到了深度神经网络技术，但是在具体应用时发现神经网络的计算量非常庞大，手机上做这个计算不论从硬件性能、内存容量，还是从计算时间都完全无法完成。当今手机上搭载的芯片，至少要提升上百倍性能才能满足要求。如此一来，为了保证图片处理效果，云端处理就成了一个解决方案。

现在，美图手机全新采用FPGA计算平台代替传统服务器，将神经网络固化到FPGA中，虽然同样是云端处理，但是运算速度提升了约30倍，并且更加省电，综合性价比更高。相比传统方案，FPGA更省电，经测试在相同计算量下，FPGA功耗是传统解决方案的十分之一，而在在相同功耗下，性能至少可以提升10倍。

据MTlab测算，相同的处理任务，用FPGA云端处理只需几秒，而用手机本地硬件的话可能要花一分多钟。而且此时手机处理器是全速运行状态，系统反应会变慢，对电池的消耗很快，用户体验也会很差。同时，FPGA本质是个通用计算平台，可以执行各类运算任务，尤其当前流行的神经网络计算。MTlab也表示未来会在美图产品中开放更多的云端处理功能。

此外，FPGA对美图方面来说还有一个重要的意义，就是为其未来的MT-AI芯片做前期验证，这可以大大加快芯片的研发进程。据悉，MT-AI芯片将会集成在美图手机中，大幅加速人工智能计算，并且降低功耗。

据悉，美图公司所采用的FPGA计算方案由其投资的雪湖科技提供。雪湖科技是一家专注于异构计算解决方案的技术公司，团队具有20年以上的异构计算开发经验，开发过大量基于FPGA的数值计算算法，具有极强的异构计算开发移植、算法重构、算法优化、架构优化能力。

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