在下述的內(nèi)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(fā)展的產(chǎn)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(xiàn)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(shù)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(yè)產(chǎn)品的設計。 與 ASIC 不同，F(xiàn)PGA在通信行業(yè)的應用比較廣泛。通過對全球FPGA產(chǎn)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(nèi)領先的FPGA產(chǎn)品可以發(fā)現(xiàn)相關技術在未來的發(fā)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(tǒng)模式的芯片設計進行對比，F(xiàn)PGA 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(chǎn)品都能借助特定芯片模型予以優(yōu)化設計。從芯片器件的角度講，F(xiàn)PGA 本身構成 了半定制電路中的典型集成電路，其中含有數(shù)字管理模塊、內(nèi)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(yōu)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(jù)此實現(xiàn)了芯片整體構造的簡化與性能提升。

二、FPGA技術的四大優(yōu)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(jù)的優(yōu)勢，這四個方面分別是：性能、成本、穩(wěn)定性和長期維護性。

(一)性能

利用硬件并行的優(yōu)勢，F(xiàn)PGA打破了順序執(zhí)行的模式，在每個時鐘周期內(nèi)完成更多的處理任務，超越了數(shù)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(fā)布基準表明在某些應用方面，F(xiàn)PGA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(yè)化的功能。

(二)成本

自定制ASIC設計的非經(jīng)常性工程(NRE)費用遠遠超過基于FPGA的硬件解決方案所產(chǎn)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(shù)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(xiàn)數(shù)十至數(shù)百種系統(tǒng)的開發(fā)?？删幊绦酒奶匦砸馕吨脩艨梢怨?jié)省制造成本以及漫長的交貨組裝時間。系統(tǒng)的需求時時都會發(fā)生改變，但改變FPGA設計所產(chǎn)生的成本相對ASCI的巨額費用來說是微不足道的。

(三)穩(wěn)定性

軟件工具提供了編程環(huán)境，F(xiàn)PGA電路是真正的編程“硬”執(zhí)行過程。 基于處理器的系統(tǒng)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(qū)動層控制著硬件資源，而操作系統(tǒng)管理內(nèi)存和處理器的帶寬。對于任何給定的處理器內(nèi)核，一次只能執(zhí)行一個指令，且基于處理器的系統(tǒng)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(tǒng)，擁有真正的并行執(zhí)行和專注于每一項任務的確定性硬件，可減少穩(wěn)定性方面出現(xiàn)問題的可能。

(四)長期維護

正如上文所提到的， FPGA芯片是現(xiàn)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(shù)字通信協(xié)議包含了可隨時間改變的規(guī)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(chǎn)品或系統(tǒng)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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