偉薩將大數據技術變成FPGA專用晶片，讓基因定序與大數據分析速度快6倍

「就像GPU常用來加速影像辨識模型的運算，我們的加速卡是用來加速大數據資料的分析。」偉薩科技（WASAI）共同創辦人暨執行長張智淳表示。這家專攻特定大數據應用的國產晶片公司，試圖在GPU當道的AI和分析應用市場中，走出另一條特定領域應用的加速卡利基市場。

不同於多數CNN模型是大量運用矩陣乘法來運算，大數據分析則是一連串搜尋、排列、比對資料的過程，偉薩先自行研發了一套軟體加速引擎，再將加速引擎的技術透過Intel的FPGA平臺開發成專用晶片，並與多家伺服器廠商合作，推出巨量資料分析的軟硬體整合專用伺服器。主要可用來加速Hadoop MapReduce、Hive和Spark三類常見的大數據分析平臺，來處理網站Log記錄、感測器資訊、基因序列等非結構性資料，張智淳宣稱，相較於只靠CPU來計算，專用加速晶片可以提高3～6倍的運算效能，相同時間內可以執行更多次分析任務。

不過，偉薩的加速卡無法安裝於一般標準的商用伺服器上，企業也無法單買加速卡，而是得整套改換成偉薩的巨量資料分析專用伺服器，在計價方式，企業除了硬體費用外，從第二年起得支付一筆軟體授權年費，才能使用加速功能，否則機臺就只能執行一般的運算。

偉薩的巨量資料加速引擎又可以分為基因定序加速（DNA sequence），以及使用Spark/Hadoop框架做大數據分析的加速。

「基因定序」加速引擎使用了次世代定序的技術（Next Generation Sequencing , NGS），將DNA長鏈上所有ATCG的組成順序解構出來，藉此發現變異基因，來找到遺傳性疾病、分析癌症，來達到精準醫療的目的。張智淳表示，ATCG每個字母在基因演算法中有特殊意義，需要將原先雜亂無章的序列排列、比對、分析，進而重新定序，「本來一個人的基因資料可能超過100G，跑一個基因定序的流程要花30多個小時，但使用專用加速卡可以縮短到5個小時。」

除了用硬體加速分析，偉薩加速引擎也針對次世代基因定序分析的常用開源軟體BWA、GATK進行了優化，可讓這些軟體呼叫偉薩的加速晶片。

而使用Spark/Hadoop框架做大數據分析的加速，則是可以應用在車聯網、互聯網、電信資料的分析。張智淳舉例，車子上面有很多感應器，可以感應距離或車子本身健康狀況，包含胎壓、引擎與各式零件，蒐集足夠量的資料之後就能做統計分析，隨時幫車子健檢，來降低車子半路拋錨的機率，這同時也是目前在合作的案例，偉薩也同樣有針對Spark、Hadoop兩個開源軟體來優化。

儘管，得採用偉薩專用軟硬體才能加速，但所開發的Hadoop和Spark程式，仍可複製到其他地方或雲端來執行。

此外，張智淳也表示，兩年前偉薩就開始與Intel合作，使用FPGA平臺設計晶片，並與Intel的CPU共同販售，「目前合作的方式，是Intel販售CPU加上FPGA晶片，譬如說他的CPU加上我們的基因定序加速卡，就變成基因定序的Total Solution。」至於為何與Intel合作，除了使用FPGA平臺來設計晶片能少量生產、降低成本，也是因為Intel是CPU大廠，合作可帶來更多拓銷機會。

目前， 偉薩在基因定序領域的合作夥伴包括研華科技，以及宏碁伺服器團隊成立的公司安圖斯（ALTOS），在客戶部分，也持續與美國、日本的國家型研究計畫洽談合作，而臺灣的國網中心（TWCC）也有導入基因定序加速解決方案，提供研究單位測試使用；在大數據分析的領域，則是有互聯網、車聯網的合作案例，以及正在洽談中的電信資料分析，但詳細進程仍未能揭露。