無論為數(shù)以百萬計的用戶搜索請求提供服務還是處理超大量的信息，都需要數(shù)量龐大的計算資源，進而消耗大量能源。事實上，用于計算與冷卻的能耗費用是數(shù)據(jù)中心運營的最大成本 [1]。隨著數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模不斷增長，如果其能耗保持當前水平的話，那么預計數(shù)據(jù)中心的二氧化碳排放量到 2020 年將超過航空公司 [2]。因而亟需開發(fā)能夠處理巨量數(shù)據(jù)的低能耗解決方案。數(shù)據(jù)中心的環(huán)?；l(fā)展是互利共贏的，服務供應商不僅能夠顯著降低運營成本，同時還能最大限度減少對環(huán)境的影響。

FPGA 在加速 Web 搜索及類似信息檢索等常見數(shù)據(jù)中心工作任務方面擁有巨大的潛力，因為它具備固有的并行處理與低功耗優(yōu)勢。充分認識到這一潛力的奧地利公司 Matrixware 購買了 FPGA 平臺，但缺乏自身實施復雜信息檢索應用的技術，因而公司聘請了我們聯(lián)合格拉斯哥大學 (University of Glasgow) 計算機系組建的團隊開發(fā) FPGA 加速型專利搜索解決方案的概念驗證方案。該團隊成員包括三名設計人員和兼職助理研究員 Stelios Papanastasious，他們在信息檢索、FPGA 以及系統(tǒng)開發(fā)領域積累了豐富的專業(yè)知識，形成了一個開發(fā)原型應用所不可或缺的技能嫻熟的組合。經(jīng)討論，大家一致同意采用 FPGA 加速型后端進行實時專利過濾應用的開發(fā)。

項目資源在人力和時間方面受到很大制約。因此，采用 HDL 實施過濾算法不可行，因而我們決定采用瑞典公司 Mitrionics 開發(fā)的高級編程解決方案。

原型應用在去年 11 月于奧地利維也納舉行的信息檢索設施研討會 (Information Retrieval Facility Symposium) 上引起了專利研究人員的極大興趣。處理數(shù)以百萬份的專利通常需要幾分鐘，但若采用 FPGA 加速型后端，幾秒鐘就能反饋結果。

我們在 2009 年 7 月舉行的 ACM SIGIR 國際信息檢索研究暨開發(fā)大會 (ACM SIGIR International Conference on Information Retrieval Research and Development) 上發(fā)布了結果，介紹了相關的性能提升情況 [3]，并在 FPL 2009 國際現(xiàn)場可編程邏輯大會上對架構設計進行了詳細闡述 [4]。