今天带你详细了解FPGA 跟我来了解一下吧

2020-11-02 10:51:33 来源:知乎 点击:1636

FPGA(Field-Programmable Gate Array),汉语全名是现场可编程门阵列,到底是啥?下面就跟笔者一起来了解吧!

本身是一种数据集成电路芯片,一个能够根据编程来更改内部构造的芯片。

下面我们就来看看FPGA与PLD和ASIC的关系。

FPGA < PLD (可编程逻辑器件)< ASIC (专用集成电路),小于号表示子集关系。

首先大家从ASIC谈起,就是指应特殊客户要求而设计的集成电路芯片,完全是个性化的,无论是用在智能电网、飞机、自动驾驶和大数据中心等。一旦设计好,后面就没法对ASIC进行改进。

PLD,可编程逻辑器件(Programmable Logic Device),说白了,PLD的逻辑作用能够通过编程来确定。设计人员完全能够自主编程,把一个数字系统软件“集成”到一片PLD上,而无需特意去请芯片生产商设计和制作ASIC芯片。(因为芯片需求量不大,设计和生产制造ASIC单片的成本费是很高的。)然而,PLD在上世纪80年代的出道历经坎坷,尽管PLD并不是一个新的定义,但一直给人的感觉是速度比较慢,难以使用而只能充当配角。

Xilinx(赛灵思)发布的全世界第一款FPGA商品XC2064。FPGA芯片内部的硬件资源都是一些呈阵列排序的、能够配置的基本逻辑模块,以及连接方式可配置的硬件连线。

系统软件设计师们能够根据软件修改、配置FPGA芯片内部的链接结构和逻辑模块,进行既定设计作用的数据集成电路芯片。FPGA是能够根据编程不断改动的。假如说ASIC是一个雕塑,那么FPGA就是捏橡皮泥……可由设计工程师修改;可在PCB安装全过程中修改,也可以在机器设备装运到顾客手上后“现场”修改。

一个出厂后的成品FPGA芯片的逻辑块和连接能够依照设计者而更改。其发明者Ross Freeman觉得,针对很多应用而言,假如执行恰当的话,灵活性和可定制能力都是具备诱惑力的特点。或许最开始只能用于原型设计,但是将来很有可能替代更普遍意义上的定制芯片

实际上,伴随着FPGA技术的持续发展,FPGA功能越来越丰富,解决了定制电路的缺点,随着半导体加工工艺的进一步发展,又摆脱了原来可编程器件门电路数比较有限的缺陷,FPGA已经由配角逐渐向主角靠齐。

 

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