谈谈你对fpga的了解(fpga有用吗)

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CPU、GPU、FPGA才能之和就是芯片的未来！
很多粉丝问我，嵌入式偏向的FPGA怎样样？支出若何？
在先容FPGA之前，先说一下昔时复兴被制裁的题目他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
美国前总统特朗普曾公布禁令，缘由是复兴违反了美国的某项规定，制止美国任何本国公司向复兴出售FPGA芯片他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
这时辰有些年轻人会说，我见过国产FPGA芯片，用过他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。【凡是碰到这类思疑的时辰，我一般会说:你说的对！】
后来复兴无法妥协他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。美国派人入驻复兴，签了一些协议他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。最初规复了本来的营业关系他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
要晓得CPU，GPU，FPGA的才能之和就是芯片的未来！
FPGA的门坎在芯片界数一数二他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
FPGA是一个技术聚集的行业他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。没有踏实的技术，很难生产出有合作力的产物他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
好了，我们来先容一下FPGA是什么！
1.FPGA是什么？FPGA是一种硬件可重构架构他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它的全英文称号是Field Programmable Gate Array，中文称号是Field Programmable Gate Array他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
FPGA是一种内部结构可以经过编程改变的芯片他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。FPGA终年作为ASIC的小批量替换品他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
同时在微软、百度等公司的数据中心大范围摆设，供给了强大的计较才能和充足的灵活性他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在FPGA之前，为了实现一种新的计较机系统结构的设想思惟，
需要开辟一个ASIC作为原型，并在面板上安装很多粗笨的IC他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
但是，与这些需要庞大本钱和精神的方式分歧，一旦用户建立了具有多个FPGA的原型板，他便可以立即运转您设想的新架构他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
此外，很轻易改正和变动规格他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
要晓得，流片的价格可不低！
是以，很多新的架构应运而生他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以，对可重构处置器和新型FPGA架构的研讨也起头兴旺成长他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
以后，FPGA灵活的利用方式和极强的适用性在通讯/图像处置范畴赢得了极大的赞誉，并被利用于路由器等通讯收集合的各类装备他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
与ASIC的概念相反，FPGA的概念是用户可以在短时候内、低本钱地获得想要的逻辑他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
Xilinx公司的可编程FPGA技术是美国Xilinx公司在80年月初发现的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
XIX于1985年初次推出商用产物“XC2000”他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在曩昔的40年里，有60多家公司处置FPGA技术和产物的研发他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
包括英特尔、IBM、AMD、TI、GE、at  T、摩托罗拉、朗讯、三星、东芝、飞利浦等有气力的公司
可是大部分都是花了几个亿才失利的！
欧洲、日本、韩国等经济强国和中国、台湾省等地域还没有真正把握自己的焦点技术他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
二、FPGA的利用处景FPGA是大集成电路行业的一个小范畴他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。5G和AI为行业的增加供给了肯定性，国内替换覆盖行业正在增加，国内FPGA市场行将腾飞他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
全球FPGA市场范围趋向及未来猜测:
在5G、自动驾驶、AI的帮助下，对FPGA的需求还在逐步增加，未来空还是很是庞大的他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
1.通讯范畴他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。通讯范畴需要高速的通讯协议处置他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。另一方面，通讯协议一向在点窜，不合适做成公用芯片他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以，功用灵活的FPGA成为了首选他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
FPGA已经普遍利用于电信行业他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。电信标准不竭变化，扶植电信装备很是困难他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是以，首先供给电信处理计划的公司常常占据最大的市场份额他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。由于ASIC制造时候长，FPGA供给了捷径他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。最初版本的电信装备起头采用FPGA，形成了FPGA的价格抵触他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。虽然FPGA的价格与ASIC仿真市场无关，但电信芯片的价格相当重要他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。很多年前，美国电话电报公司和朗讯制造了他们自己的FPGA，称为ORCA(优化的可设置单元阵列)，但在硅芯片的速度或尺寸方面，他们与Xilinx或Altera没有合作上风他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
2.算法范畴他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。FPGA对复杂信号有很强的处置才能，可以处置多维信号他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
3.嵌入字段他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。用FPGA搭建一个嵌入式底层情况，然后在上面写一些嵌入式软件，事务性的操纵比力复杂，FPGA的操纵比力少他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
4.今朝在安防监控范畴，CPU很难做到多路处置，只能检测分析，但经过增加FPGA便可以轻松处理，特别是在图形算法范畴他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
5.在产业自动化范畴，FPGA可以实现多路机电控制他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。今朝，机电功耗占全球能源消耗的大部分他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。在节能环保的趋向下，未来将采用各类紧密控制机电，一片FPGA可以控制大量机电他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
第三，公司的FPGA多年来一向被Xilinx(赛灵思)、Altera (altera)、Lattice(晶格)、Microsemi (MGS)四大巨头把持他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
还有一些小公司在夹缝中委曲保存他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
Xilinx(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整处理计划供给商他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。Xilinx开辟、制造和销售普遍的高级集成电路、软件设想工具和IP(常识产权)内核，作为预界说的系统级功用他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
国外巨头占据全球90%的市场，国内厂商临时落后他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
FPGA市场是双寡头把持，Xilinx和Altera别离占据全球市场的56%和31%他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
在中国的FPGA市场，这一比例高达52%和28%，
由于技术、资金、人材的壁垒以及FPGA量产带来的范围经济，行业老迈的职位相对安定他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
今朝国内厂商在国内的市场份额约占4%他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。随着未来国内厂商的技术冲破，
国内在该范畴替换FPGA将是一个百亿级的机遇，替换范围很广空他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
Altera已经被Intel收买，AMD正在收买Xilinx，估计2021年末完成他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
中国的FPGA公司1他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。经纬黎齐:二次创业，瞄准AI云边沿

2.上海奥格信:从编译软件切入生态链他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

3.广东高云:28纳米中高密度FPGA

4.深圳紫光同创:高性能FPGA已量产商用他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

5.Xi安智多晶:小米是第四大股东他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

6.上海安陆科技:28nm今年批量供货他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

7.成都华为科技:诞生于国家“909”工程他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

8.上海复旦微电子:超大范围亿门FPGAIP核FPGA最重要的概念就是IP核他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
IP(Intelligent Property)核是具有常识产权的集成电路核的总称他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。是经过频频考证的具有特定功用的宏模块他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。它与芯片制造工艺无关，可以移植到分歧的半导体工艺中他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
假如你还是不大白，你可以把它设想成一个软件模块，大概一个积木的组件他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
比如Xilinx已经设想了基于FPGA的UDP核、PCIE xDMA核、UART核他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。我们只需要把他人的核加到我们的项目里，就相当于我们的板卡已经支持这个功用了他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
对于FPGA开辟软件来说，它供给的IP核越多，就越方便用户设想，市场占有率就越高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
一句话:IP核是有代价的！
不及物动词说话和例子措辞很廉价，给你看代码！
我们举个例子来说明一下他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
让我们用verilog实现进位加法器:
例:进位信号的发生道理ab = 1->: Co = 1a+b = 1，ci = 1->: Co =1两个多位数第I位相加发生的进位输出co(i)可以暗示该位COI = AIBI+(AI+BI)(CII)写出第I位与s(i)的逻辑公式从全加器的真值表: Si
代码:
模块carry _ look _ aheadadder(output[3:0]s，output co，input [3:0] a，input [3:0] b，input ci)；wire[3:0]co _ tmp；wire[3:0]CIN；赋值cin[3:0] = {co_tmp[2:0]，ci }；//计较中心进位assign co _ tmp[0]= a[0] b[0]| |(a[0]| | b[0]) amp；(CIN[0])；assign co _ tmp[1]= a[1] amp；b[1]| |(a[1]| | b[1]) amp；(CIN[1])；assign co _ tmp[2]= a[2] amp；b[2]| |(a[2]| | b[2]) amp；(CIN[2])；assign co _ tmp[3]= a[3] amp；b[3]| |(a[3]| | b[3]) amp；(CIN[3])；//计较sum 赋值s[0]= a[0]b[0]CIN[0]；赋值s[1]= a[1]^ b[1]^ CIN[1]；赋值s[2]= a[2]^ b[2]^ CIN[2]；赋值s[3]= a[3]^ b[3]^ CIN[3]；assign co = co _ tmp[3]；endmodule
模块carry _ look _ aheadadder _ tbwire[3:0]s；电线公司；reg[3:0]a；reg[3:0]b；reg ci；initialbegina = 4 ' b 0000；b = 4 ' b0000ci = 0；# 10 a = 4 ' b 1111；b = 4 ' b1111ci = 0；# 10 a = 4 ' b 1100；b = 4 ' b1001ci = 0；# 10 a = 4 ' b 0111；b = 4 ' b0110ci = 0；# 10 a = 4 ' b 0101；b = 4 ' b0101ci = 1；# 10 a = 4 ' b 1110；b = 4 ' b1001ci = 1；# 10 a = 4 ' b 0010；b = 4 ' b0110ci = 1；# 10 a = 4 ' b 0110；b = 4 ' b1100ci = 1；# 10 $ finish；endinitial begin$ fsdbDumpfile(" test . fsdb ")；$ fsdbDumpvars()；endcarry _ look _ aheadadder u _ carry _ look _ aheadadder()他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。s(s)，他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。co(co)，他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。答(答)，他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。b(b)，他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。ci(ci))；endmodule
成果:
如你所见，这与普通的高级说话有很大的分歧他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
进修FPGA一定要有踏实的硬件电路根本他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
举例:以上是lattice的一个FPGA架构他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。你可以把它设想成一个布满电子元件的硬件电路板他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。图中电路板上的元件包括最小单元的IIC和SPI硬核接口器件、NVCM法式存储器件、ram数据存储器件和LUT(查找表)器件他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
凡是，FPGA工程师会利用Verilog或VHDL对FPGA停止“编程”他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。以后，经过厂商供给的FPGA开辟工具(Diamond或Radiant，vivado)综合、结构、布线后，会天生bit文件或bin文件他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
假如工程师将终极天生的bit文件或bin文件下载到FPGA中，就相当于一个硬件工程师在已经放置了“元器件”的“电路板”上，对FPGA芯片停止了布线他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。(也就是用铜线毗连不相关的装备)
下载完法式，就不能简单的称之为“电路板”了他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
比如FPGA实现的功用是spi转换器-并口，所以这个FPGA可以称为“SPI接口转换板”他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
固然，FPGA和“电路板”究竟纷歧样他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。FPGA可以反复编程，相当于一个可以反复布线的电路板他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
七他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。为什么效力这么高？1.FPGA和GPU的区分本质上是架构的区分他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。CPU和GPU都属于冯诺依曼结构，解码履行指令，同享内存他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
本质上，FPGA是一种没有指令和同享内存的架构他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

与CPU FPGA(指令)分歧:CPU结构——带指令:在冯的结构中，由于履行单元(如CPU核)能够履行任何指令，所以需要指令存储器、译码器、各类指令的运算器和分支跳转处置逻辑他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。由于指令流的控制逻辑比力复杂，不成能有太多自力的指令流，所以GPU利用SIMD(单指令流大都据流)让多个履行单元以不异的速度处置分歧的数据，CPU也支持SIMD指令他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。FPGA结构——不需要指令:虽然在重编程(编程)时已经肯定了FPGA各逻辑单元的功用，但不需要指令他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

CPU架构(内存)分歧于CPU FPGA——仲裁和同享内存:冯架构中内存的利用有两个感化他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。一个是保存状态，一个是履行单元之间的通讯他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。由于内存是同享的，所以需要拜候仲裁；为了操纵拜候部分性，每个履行单元都有一个私有高速缓存，这需要保护履行单元之间的高速缓存分歧性他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。FPGA结构——无仲裁和同享内存:对于保存状态的要求，FPGA中的寄存器和片内存储器(BRAM)属于自己的控制逻辑，不需要不需要的仲裁缓和存他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。对于通讯需求，FPGA的各个逻辑单元与四周逻辑单元的毗连在重编程(烧录)时已经肯定，不需要经过同享内存停止通讯他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
FPGA兼具流水线并行和数据并行，而GPU几近只稀有据并行(流水线深度有限)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

FPGA和数据的并行处置:比如处置一个数据包有10个步调，FPGA可以建立一个10级流水线他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。流水线的分歧阶段处置分歧的数据包，每个数据包经过10级后被处置他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。每次处置一个包，都可以立即输出他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。

GPU数据并行处置:GPU的数据并行方式是做10个计较单元，每个计较单元也在处置分歧的数据包他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。但是，一切的计较单元必须依照同一的步伐做一样的工作(SIMD)他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
这就要求10个数据包必须一路输入输出，输入输出的延时增加他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
综上所述，假如很多算法是纯软件实现的话，需要很多指令才能完成他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。假如利用FPGA，只需要有限数目的时钟周期即可完成他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。速度不到一点半他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
八他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。收益FPGA军工产物利用普遍他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。根基上只要触及到无线通讯产物，城市触及到FPGA开辟他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
特别是在高校，利用很是普遍他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。在这个范畴，发学位论文(博士学位论文)出格轻易他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
还有一些其他范畴是小公司，产业控制机械人，3d成像，裸眼3d公司，led拼接屏公司，
通讯利用普遍，还有一些大数据他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。比如腾讯和百度都有类似的职位做数据挖掘他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
寇军随手截取了某APP公布的南京、上海、深圳的FPGA职位信息他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
可以看到支出一般在2万到5万，
不能和互联网寡头百万年薪相比他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
与财政支出相比，
总的来说还是比力满足的！
相对于软件行业，人为低，可是堆集的经历长，
人为会很高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。年龄越大越利害，前期比软件人为还高他早就发现系统有个隐藏的缝隙私下花了好几个早晨优化了代码。
寇军已经和龙芯的技术职员交换过，他们的国家栋梁都是FPGA出来的！