1.なぜ、今FPGAに注目するのか
組込みシステム分野においてFPGA（Field Programmable Gate Array）（※処理特性に応じて論理回路を変更することで、低消費電力・高性能が実現可能なデバイス）は実績も多く、広く普及している技術です。システム開発では金融分野での高頻度取引（コンピュータが超高速の自動発注を繰り返して、大量売買を行うことで高い収益を目指す取引手法）やビデオデータから特定の人物の顔をリアルタイムで認識することなど特に低レイテンシが必要とされる分野で利用されています。
FPGAを導入することで、以下の3点の効果が得られることが期待できます。
- （1）性能向上
- （2）コスト削減
- （3）柔軟性の確保
図1：FPGA導入の期待効果
このような効果が期待できる一方で、今までシステム開発において、FPGAが普及していない理由としては、FPGAをどのように設置するかのハードウェア設計が必要、FPGAアプリケーション開発の難易度が高いなど考えられます。テクノロジーの進化によりこれらの課題も克服されつつあり、FPGAを活用するシステム開発が注目されています。
2.性能向上効果の実証確認
具体的なユースケースでの効果の程度を検証するために、企業向けアプリケーションで必要とされるログ監査処理を例として、実機検証を行いました。Linuxの監査ログ出力機構であるAuditログに対して、フィルタリング、アグリゲーション、ソートといった処理を実行するため、基礎数値を取得するのに適した事例です。
さまざまなデータ量で効果を比較した結果のグラフの一部を図2に示します。このように、FPGAをデータ加工アプリに適用することで、CPU処理部分が最大4.17倍高速になるなど、大幅な性能改善効果があることがわかりました。一方でFPGAの処理性能を引き出すにはいくつかポイントがあります。このポイントを意識しないアプリケーションでは、FPGAの特性に合わせた実装とそうでない実装とでは、処理時間は大きく異なります。詳細な内容については以下のURLよりホワイトペーパーのダウンロードが可能となっておりますので、ご活用下さい。なお、本検証は、インテル株式会社と共同で実施しております。
＜https://www.intel.com/content/dam/altera-www/global/ja_JP/pdfs/literature/wp/wp-nttdata-fpga.pdf＞
図2：検証結果
3.おわりに
FPGAを効率的に利用するには、以下の2点が重要になります。FPGAを活用したシステム開発を行う場合はこのようなFPGAの特徴を理解した人材をプロジェクトに参画させることが望ましいと考えます。FPGAでの処理の高速化にご興味のある方は、ぜひご相談ください。
- （1）FPGAにオフロードさせる処理の選定
- （2）ビジネスロジックを論理回路に変換する高位合成ツールやハードウェア構成を理解したプログラミング
イベントのお知らせ
NTTデータ主催 オンラインイベント
コロナ禍の状況で世の中が大きく変化する中、いち早く新たな未来を創っていくために、先進的な知見と確かな技術力の重要性がより高まっています。
本イベントでは、AIをエンタープライズで活用するための取り組みや、組織改革とクラウド活用の事例、COVID-19に立ち向かうNTTデータの最先端技術、OSSを中心とした最新技術動向など、NTTデータならではの先鋭的な技術トピックを、一緒に取り組んだお客様と共にNTTデータの高度な技術者がご紹介いたします。
本稿でご紹介しているFPGAに関する講演も予定しております。皆様のご参加をお待ちしております。
イベント詳細、お申込みはこちら
https://oss.nttdata.com/techconf2020/（お申込みページへ）
NTT DATA Technology Week 2020
NTTデータテクノロジーカンファレンス 2020と並行して、2020/10/12（月）～23（金）に「NTT DATA Technology Week 2020」を開催します。
日経BP社主催「日経xTECH EXPO 2020」と当社主催「NTTデータテクノロジーカンファレンス 2020」の2つのオンラインイベントを中心に、よりよい社会の創造に向けてNTTデータが注目する技術情報を多数発信していきます。
また、このDATA INSIGHTでも、「#Technology Week 2020」とタグをつけ、関連する記事の紹介や新規記事の発信を行っていきます。
With/Afterコロナで新しい社会の姿が求められる中、今後の社会変化をリードするデジタルテクノロジーについて皆様と一緒に考える2週間にできればと思います。
ぜひご参加ください。
イベント詳細はこちら
https://www.nttdata.com/jp/ja/event/2020/technologyweek/
以上
