什么是(shi)FPGA fpga的核心作(zuo)用(yong)
時間：2018-09-20 來源：未知
fpga名詞解釋：FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫，即現場可編程門陣列，它(ta)是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件(jian)的基(ji)礎上進一(yi)步發(fa)展的產物。
fpga核心做用：它(ta)是(shi)作為專用集成電路(lu)(ASIC)領域中的一種半(ban)定制電路(lu)而(er)出現的，既(ji)解決了定制電路(lu)的不(bu)足，又(you)克服(fu)了原有可編程器(qi)件門電路(lu)數有限的缺點。
FPGA采用了邏輯單元陣(zhen)列LCA(Logic Cell Array)這樣一個(ge)新概念，內(nei)部包括(kuo)可配置邏輯模塊(kuai)CLB(Configurable Logic Block)、輸出輸入模塊(kuai)IOB(Input Output Block)和(he)內(nei)部連線(Interconnect)三個(ge)部分(fen)。FPGA的基本特點主要有：
1)采用FPGA設計(ji)ASIC電(dian)路(lu)，用戶不需要投片生產(chan)，就(jiu)能得到合用的芯片。
2)FPGA可做其它(ta)全定制或半定制ASIC電路的(de)中(zhong)試(shi)樣(yang)片。
3)FPGA內部(bu)有豐富的(de)觸發器和I/O引腳。
4)FPGA是ASIC電路中設計(ji)周期短、開發費(fei)用低、風險小的器件之(zhi)一。
5) FPGA采用高速CHMOS工藝，功(gong)耗低，可(ke)(ke)以(yi)(yi)與CMOS、TTL電(dian)平兼容。 可(ke)(ke)以(yi)(yi)說，FPGA芯片是小批量系統(tong)提高系統(tong)集成度、可(ke)(ke)靠性(xing)的佳選(xuan)擇之一。
目前FPGA的(de)品種很(hen)多，有XILINX的(de)XC系列(lie)(lie)、TI公司的(de)TPC系列(lie)(lie)、ALTERA公司的(de)FIEX系列(lie)(lie)等(deng)。 FPGA是由存放在(zai)片(pian)(pian)內(nei)(nei)RAM中(zhong)的(de)程(cheng)(cheng)(cheng)序來設置(zhi)(zhi)其工作狀態的(de)，因(yin)此，工作時(shi)需(xu)要對片(pian)(pian)內(nei)(nei)的(de)RAM進行(xing)編程(cheng)(cheng)(cheng)。用(yong)(yong)戶可(ke)(ke)以(yi)根據不同(tong)的(de)配置(zhi)(zhi)模式(shi)，采(cai)用(yong)(yong)不同(tong)的(de)編程(cheng)(cheng)(cheng)方式(shi)。加電(dian)時(shi)，FPGA芯片(pian)(pian)將EPROM中(zhong)數(shu)據讀入片(pian)(pian)內(nei)(nei)編程(cheng)(cheng)(cheng)RAM中(zhong)，配置(zhi)(zhi)完成后，FPGA進入工作狀態。掉電(dian)后，FPGA恢復成白(bai)片(pian)(pian)，內(nei)(nei)部邏輯關(guan)系消失，因(yin)此，FPGA能夠反復使(shi)用(yong)(yong)。FPGA的(de)編程(cheng)(cheng)(cheng)無(wu)須(xu)專用(yong)(yong)的(de)FPGA編程(cheng)(cheng)(cheng)器(qi)，只須(xu)用(yong)(yong)通(tong)用(yong)(yong)的(de)EPROM、PROM編程(cheng)(cheng)(cheng)器(qi)即可(ke)(ke)。當需(xu)要修改FPGA功(gong)能時(shi)，只需(xu)換(huan)一片(pian)(pian)EPROM即可(ke)(ke)。這樣，同(tong)一片(pian)(pian)FPGA，不同(tong)的(de)編程(cheng)(cheng)(cheng)數(shu)據，可(ke)(ke)以(yi)產(chan)生不同(tong)的(de)電(dian)路功(gong)能。因(yin)此，FPGA的(de)使(shi)用(yong)(yong)非常靈活(huo)。
FPGA有多種配置模(mo)(mo)式：并行(xing)主(zhu)模(mo)(mo)式為一(yi)片(pian)(pian)FPGA加(jia)一(yi)片(pian)(pian)EPROM的方式;主(zhu)從模(mo)(mo)式可(ke)(ke)以(yi)(yi)支持(chi)一(yi)片(pian)(pian)PROM編程多片(pian)(pian)FPGA;串行(xing)模(mo)(mo)式可(ke)(ke)以(yi)(yi)采用串行(xing)PROM編程FPGA;外設(she)模(mo)(mo)式可(ke)(ke)以(yi)(yi)將FPGA作為微處(chu)理器的外設(she)，由微處(chu)理器對其(qi)編程。
FPGA是由存放在片內RAM中的(de)程(cheng)序來設(she)置其工(gong)(gong)作狀態的(de)，因此，工(gong)(gong)作時需要對片內的(de)RAM進行編(bian)程(cheng)。用(yong)戶(hu)可以根據(ju)不(bu)同的(de)配置模式(shi)，采用(yong)不(bu)同的(de)編(bian)程(cheng)方(fang)式(shi)。
加電時(shi)，FPGA芯片將(jiang)EPROM中數(shu)(shu)據讀入(ru)片內(nei)編程RAM中，配置完成(cheng)后(hou)，FPGA進入(ru)工作狀態(tai)。掉(diao)電后(hou)，FPGA恢復成(cheng)白片，內(nei)部邏輯關系(xi)消(xiao)失，因此，FPGA能(neng)夠反復使用(yong)。FPGA的(de)編程無須專用(yong)的(de)FPGA編程器，只須用(yong)通用(yong)的(de)EPROM、PROM編程器即(ji)可。當需(xu)要修改FPGA功能(neng)時(shi)，只需(xu)換一片EPROM即(ji)可。這樣，同(tong)一片FPGA，不同(tong)的(de)編程數(shu)(shu)據，可以(yi)產生不同(tong)的(de)電路功能(neng)。因此，FPGA的(de)使用(yong)非常靈(ling)活。
FPGA有多(duo)種配置(zhi)模(mo)式(shi)(shi)：并行(xing)主(zhu)模(mo)式(shi)(shi)為一(yi)片FPGA加(jia)一(yi)片EPROM的(de)方式(shi)(shi);主(zhu)從模(mo)式(shi)(shi)可以支持一(yi)片PROM編(bian)程多(duo)片FPGA;串(chuan)行(xing)模(mo)式(shi)(shi)可以采用串(chuan)行(xing)PROM編(bian)程FPGA;外設(she)模(mo)式(shi)(shi)可以將(jiang)FPGA作為微(wei)處理(li)器(qi)的(de)外設(she)，由(you)微(wei)處理(li)器(qi)對其編(bian)程。
近(jin)FPGA的配置(zhi)方(fang)式(shi)已經(jing)多元(yuan)化!關于(yu)fpga應用(yong)方(fang)面的最新報(bao)道(dao)：像(xiang)百度正式(shi)發(fa)(fa)布全(quan)功(gong)能AI芯片(pian)昆侖基(ji)于(yu)百度CPU、GPU和(he)FPGA的AI加(jia)速(su)器研發(fa)(fa)、英特爾(er)、聯想、賽(sai)特斯聯合發(fa)(fa)布基(ji)于(yu)FPGA加(jia)速(su)vBRAS解決方(fang)案、SDN與NFV催生(sheng)智能網卡需求 Ethernity基(ji)于(yu)FPGA加(jia)速(su)虛擬(ni)化網絡等事件，說(shuo)明fpga未來還算美好(hao)，它(ta)的芯片(pian)可以說(shuo)是小批量系(xi)統(tong)提高系(xi)統(tong)集成(cheng)度、可靠性的好(hao)選擇。
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