[发明专利]硬件加速方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及存储技术，尤其涉及一种硬件加速方法、装置和系统。

背景技术

目前的数据处理中存在很多计算密集型的处理。例如，在存储系统中，重复数据删除技术(简称“重删”)及冗余数据压缩技术(简称“压缩”)都是较常采用的有效数据缩减技术；无论重删还是压缩，均包含大量的计算密集型处理，所述的计算密集型处理例如数据分块计算、分块数据的哈希计算以及哈希值比较等，这些处理的计算量很大，会占用相当多的处理器资源，可能对其它业务的性能造成影响。为了降低所述的计算密集型处理对处理器的依赖，当前主要采用硬件加速装置来辅助处理器进行计算。现有技术的硬件加速装置，例如可以为采用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)芯片为核心的硬件加速卡，通过该FPGA的硬件加速卡实现重删和压缩处理的硬件加速。

但是，发明人经过研究发现，当前的FPGA所存在的技术缺陷是：FPGA均是采用一种固定的配置文件，FPGA也只能实现该配置文件所对应的逻辑功能，从而只能适应该配置文件对应的重删、压缩等各功能的性能组合分配。例如，FPGA中的处理资源包括1000个逻辑单元，根据配置文件的配置，该FPGA需要分配其中200个逻辑单元用于处理重删功能，分配其中800个逻辑单元用于处理压缩功能，即重删和压缩比例为1∶4的性能组合，所述的性能组合指的是各功能所占用的加速卡的处理资源的比例。

然而，实际应用中，不同用户和不同的应用环境可能导致所需求的各功能的性能组合不同，例如，某用户可能有更多的数据重删需求，重删功能的资源需求量大于压缩功能(比如需要800个逻辑单元用于处理重删，200个逻辑单元用于处理压缩)，但是很显然，现有技术的加速卡设计方式不能满足用户需求；尽管可以采用生产多种性能组合的加速卡来满足上述的不同用户需求，例如生产对应多种性能组合的加速卡(每一种加速卡仍然只采用一种固定的配置文件且只对应一种性能组合)，但这必然又会增加硬件加速装置的生产及管理成本，而且，当用户的应用环境及性能组合需求变化时，必须重新购买对应变化后的需求的加速卡。

发明内容

本发明的第一个方面是提供一种硬件加速装置，以通过一种硬件加速装置自动适应不同的性能组合需求，降低硬件加速装置的生产成本。

本发明的另一个方面是提供一种硬件加速方法，以通过一种硬件加速装置自动适应不同的性能组合需求，降低硬件加速装置的生产成本。

本发明的另一个方面是提供一种硬件加速系统，以通过一种硬件加速装置自动适应不同的性能组合需求，降低硬件加速装置的生产成本。

本发明提供的硬件加速装置，包括：业务监测单元、配置加载单元、现场可编程门阵列FPGA和配置文件存放区；

所述业务监测单元，用于分别获取对应至少两种数据处理业务的业务请求量，并将所述业务请求量与对应所述数据处理业务的预设的请求量阈值进行比较，得到与所述业务请求量对应的所述数据处理业务的性能值；

所述配置文件存放区，用于存放现场可编程门阵列FPGA配置文件，所述FPGA配置文件包括分别对应不同数据处理业务的配置文件，每一种数据处理业务的配置文件包括分别对应不同的业务性能值的配置文件；

所述配置加载单元，用于根据得到的所述与业务请求量匹配的所述数据处理业务的性能值，获取与所述数据处理业务的性能值匹配的FPGA配置文件，加载所述匹配的FPGA配置文件，以实现对应所述FPGA配置文件的硬件加速。

本发明提供的硬件加速方法，包括：

获取数据处理业务的业务请求量，并将所述业务请求量与对应所述数据处理业务的预设的请求量阈值进行比较，得到与所述业务请求量匹配的所述数据处理业务的性能值；

根据得到的所述与业务请求量匹配的所述数据处理业务的性能值，获取与所述数据处理业务的性能值匹配的FPGA配置文件，加载所述匹配的FPGA配置文件，以实现对应所述FPGA配置文件的硬件加速；所述FPGA配置文件包括分别对应不同数据处理业务的配置文件，每一种数据处理业务的配置文件包括分别对应不同的业务性能值的配置文件。

本发明提供的硬件加速系统，包括：现场可编程门阵列FPGA、以及本发明所述的硬件加速装置。