發布日期：2022-04-20 點擊率：68
在下述的內容中，小編將會對FPGA的相關消息予以報道，如果FPGA是您想要了解的焦點之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、什么是FPGA
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
FPGA設計不是簡單的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式進行其他行業產品的設計。 與 ASIC 不同，FPGA在通信行業的應用比較廣泛。通過對全球FPGA產品市場以及相關供應商的分析，結合當前我國的實際情況以及國內領先的FPGA產品可以發現相關技術在未來的發展方向，對我國科技水平的全面提高具有非常重要的推動作用。
與傳統模式的芯片設計進行對比，FPGA 芯片并非單純局限于研究以及設計芯片，而是針對較多領域產品都能借助特定芯片模型予以優化設計。從芯片器件的角度講，FPGA 本身構成 了半定制電路中的典型集成電路，其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。在此基礎上，關于FPGA芯片有必要全面著眼于綜合性的芯片優化設計，通過改進當前的芯片設計來增設全新的芯片功能，據此實現了芯片整體構造的簡化與性能提升。
二、FPGA技術的四大優勢
通過上面的介紹，想必大家已然知道什么是FPGA了。那么在這部分，我們來了解一下FPGA在四個方面占據的優勢，這四個方面分別是：性能、成本、穩定性和長期維護性。
(一)性能
利用硬件并行的優勢，FPGA打破了順序執行的模式，在每個時鐘周期內完成更多的處理任務，超越了數字信號處理器(DSP)的運算能力。 著名的分析與基準測試公司BDTI，發布基準表明在某些應用方面，FPGA每美元的處理能力是DSP解決方案的多倍。2在硬件層面控制輸入和輸出(I/ O)為滿足應用需求提供了更快速的響應時間和專業化的功能。
(二)成本
自定制ASIC設計的非經常性工程(NRE)費用遠遠超過基于FPGA的硬件解決方案所產生的費用。 ASIC設計初期的巨大投資表明了原始設備制造商每年需要運輸數千種芯片，但更多的最終用戶需要的是自定義硬件功能，從而實現數十至數百種系統的開發。可編程芯片的特性意味著用戶可以節省制造成本以及漫長的交貨組裝時間。系統的需求時時都會發生改變，但改變FPGA設計所產生的成本相對ASCI的巨額費用來說是微不足道的。
(三)穩定性
軟件工具提供了編程環境，FPGA電路是真正的編程“硬”執行過程。 基于處理器的系統往往包含了多個抽象層，可在多個進程之間計劃任務、共享資源。驅動層控制著硬件資源，而操作系統管理內存和處理器的帶寬。對于任何給定的處理器內核，一次只能執行一個指令，且基于處理器的系統時刻面臨著嚴格限時的任務相互取占的風險。而FPGA不使用操作系統，擁有真正的并行執行和專注于每一項任務的確定性硬件，可減少穩定性方面出現問題的可能。
(四)長期維護
正如上文所提到的， FPGA芯片是現場可升級的，無需重新設計ASIC所涉及的時間與費用投入。 舉例來說，數字通信協議包含了可隨時間改變的規范，而基于ASIC的接口可能會造成維護和向前兼容方面的困難。可重新配置的FPGA芯片能夠適應未來需要作出的修改。 隨著產品或系統成熟起來，用戶無需花費時間重新設計硬件或修改電路板布局就能增強功能。
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