为什么FPGA是战略芯片?

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)等可编程器件的基础上进一步发展的产物,它是作为一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成,通过将这些硬件资源合理组织,可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路,FPGA技术具有稳定性,软件工具提供了编程环境,FPGA电路是真正的编程"硬"执行过程,基于处理器的系统往往包含了多个抽象层,可在多个进程之间计划任务、共享资源。在性能方面,利用硬件并行的优势,FPGA打破了顺序执行的模式,在每个时钟周期内完成更多的处理任务,超越了数字信号处理器(DSP)的运算能力。成本相对较低,长期维护投入少,FPGA芯片是现场可升级的,无需重新设计ASIC所涉及的时间与费用投入。

为什么说FPGA处于战略地位主要是因为其在人工智能、太空领域都发挥着其它元器件不可替代的作用。

FPGA在人工智能(AI)领域主要参与的项目有自动驾驶汽车、行驶路线、红绿灯、行驶速度等各种交通信号进行采集,图像处理、声音信号处理等,在这些项目上的应用FPGA能够起到增加系统速度、减少投入成本的作用。

同时,FPGA的独特优势也同样体现在航空航天领域,这主要体现在以下几个方面:

  1. FPGA可以降低太空探索项目的运行成本,时间耗费和资金成本,航天领域的需求本质上是一个长尾市场,能够适配的ASSP较少,如果专门设计一颗ASIC,那成本将会大大提高,而且研发的时间也会随之增长,而FPGA的半定制万能性正好可以避免这一缺陷,加快项目进程。
  2. FPGA可编程门阵列的特点可以降低在轨错误,太空项目的运行需要一定的精准度,一旦发生错误将会造成不可估量的损失,而FPGA可以定期地进行刷新回读,动态重构,从而降低错误的发生率,避免或减轻宇宙射线对自身造成的影响,这是其它器件所不具备特点。

FPGA和其它芯片的不同之处就在于用户可以随时定义其硬件功能,虽然FPGA的市场仅占逻辑芯片的5%,但在许多领域他都是不可或缺的。

相关推荐
IM_DALLA1 小时前
【Verilog学习日常】—牛客网刷题—Verilog进阶挑战—VL25
学习·fpga开发·verilog学习
辣个蓝人QEX2 小时前
【FPGA开发】Modelsim如何给信号分组
fpga开发·modelsim·zynq
li星野5 小时前
ZYNQ:点亮LED灯
fpga开发·zynq·7010
9527华安5 小时前
FPGA实现PCIE视频采集转HDMI输出,基于XDMA中断架构,提供3套工程源码和技术支持
fpga开发·音视频·pcie·xdma·ov5640·hdmi
乌恩大侠6 小时前
【Xcode Command Line Tools】安装指南
macos·fpga开发·c
apple_ttt7 小时前
从零开始讲PCIe(9)——PCIe总线体系结构
fpga开发·fpga·pcie
Little Tian10 小时前
信号用wire类型还是reg类型定义
fpga开发
apple_ttt1 天前
从零开始讲PCIe(6)——PCI-X概述
fpga开发·fpga·pcie
水饺编程1 天前
【英特尔IA-32架构软件开发者开发手册第3卷:系统编程指南】2001年版翻译,1-2
linux·嵌入式硬件·fpga开发
apple_ttt1 天前
从零开始讲PCIe(5)——66MHZ的PCI总线与其限制
fpga开发·fpga·pcie