FPGA 的發(fā)展歷程 - 發(fā)明階段:FPGA 的發(fā)展可追溯到 20 世紀 80 年代初,在 1984 - 1992 年的發(fā)明階段,1985 年賽靈思公司(Xilinx)推出 FPGA 器件 XC2064,這款器件具有開創(chuàng)性意義,卻面臨諸多難題。它包含 64 個邏輯模塊,每個模塊由兩個 3 輸入查找表和一個寄存器組成,容量較小。但其晶片尺寸非常大,甚至超過當時的微處理器,并且采用的工藝技術制造難度大。該器件有 64 個觸發(fā)器,成本卻高達數(shù)百美元。由于產(chǎn)量對大晶片呈超線性關系,晶片尺寸增加 5% 成本便會翻倍,這使得初期賽靈思面臨無產(chǎn)品可賣的困境,但它的出現(xiàn)開啟了 FPGA 發(fā)展的大門?,F(xiàn)場可編輯邏輯門陣列(FPGA)。上海國產(chǎn)FPGA學習步驟
FPGA,即現(xiàn)場可編程門陣列,作為一種獨特的可編程邏輯器件,在數(shù)字電路領域大放異彩。它由可配置邏輯塊、互連資源以及輸入 / 輸出塊等構成??膳渲眠壿媺K如同構建數(shù)字電路大廈的基石,內(nèi)部包含查找表和觸發(fā)器,能夠實現(xiàn)各類組合邏輯與時序邏輯功能。查找表可靈活完成諸如與、或、非等基本邏輯運算,觸發(fā)器則用于存儲電路狀態(tài)信息。通過可編程的互連資源,這些邏輯塊能夠按照設計需求連接起來,形成復雜且多樣的數(shù)字電路結構。而輸入 / 輸出塊則負責 FPGA 與外部世界的溝通,支持多種電氣標準,確保數(shù)據(jù)在 FPGA 芯片與外部設備之間準確、高效地傳輸,使得 FPGA 能在不同的應用場景中發(fā)揮作用。河南MPSOCFPGA學習視頻一款高性能的 FPGA 價格較高,但價值不可忽視。
FPGA的工作原理蘊含著獨特的智慧。在設計階段,工程師們使用硬件描述語言,如Verilog或VHDL,來描述所期望實現(xiàn)的數(shù)字電路功能。這些代碼就如同一份詳細的建筑藍圖,定義了電路的結構與行為。接著,借助綜合工具,代碼被轉化為門級網(wǎng)表,將高層次的設計描述細化為具體的門電路和觸發(fā)器組合。在布局布線階段,門級網(wǎng)表會被精細地映射到FPGA芯片的物理資源上,包括邏輯塊、互連和I/O塊等。這個過程需要精心規(guī)劃,以滿足性能、功耗和面積等多方面的限制要求生成比特流文件,該文件包含了配置FPGA的關鍵數(shù)據(jù)。當FPGA上電時,比特流文件被加載到芯片中,配置其邏輯塊和互連,從而讓FPGA“變身”為具備特定功能的數(shù)字電路,開始執(zhí)行預定任務。
FPGA 的靈活性優(yōu)勢 - 功能重構:FPGA 比較大的優(yōu)勢之一便是其極高的靈活性,其重構是靈活性的重要體現(xiàn)。與 ASIC 不同,ASIC 一旦制造完成,功能就固定下來,難以更改。而 FPGA 在運行時可以重新編程,通過更改 FPGA 芯片上的比特流文件,就能實現(xiàn)不同的電路功能。這意味著在產(chǎn)品的整個生命周期中,用戶可以根據(jù)實際需求的變化,隨時對 FPGA 進行功能調整和升級。例如在通信設備中,隨著通信協(xié)議的更新?lián)Q代,只需要重新加載新的比特流文件,F(xiàn)PGA 就能支持新的協(xié)議,而無需更換硬件,降低了產(chǎn)品的維護成本和升級難度,提高了產(chǎn)品的適應性和競爭力。FPGA 主要有三大特點:可編程靈活性高、開發(fā)周期短并行計算效率高。
FPGA 的配置方式多種多樣,為其在不同應用場景中的使用提供了便利。多數(shù) FPGA 基于 SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)進行配置,這種方式具有靈活性高的特點。當 FPGA 上電時,配置數(shù)據(jù)從外部存儲設備(如片上非易失性存儲器、外部存儲器或配置設備)加載到 SRAM 中,從而決定了 FPGA 的邏輯功能和互連方式。這種可隨時重新加載配置數(shù)據(jù)的特性,使得 FPGA 在運行過程中能夠根據(jù)不同的任務需求進行動態(tài)重構。一些 FPGA 還支持 JTAG(聯(lián)合測試行動小組)接口配置方式,通過該接口,工程師可以方便地對 FPGA 進行編程和調試,實時監(jiān)測和修改 FPGA 的配置狀態(tài),提高開發(fā)效率 。FPGA 在科研領域為實驗提供強大支持。內(nèi)蒙古MPSOCFPGA核心板
介紹FPGA之前,就得先說說CPU和顯卡(GPU)了。上海國產(chǎn)FPGA學習步驟
米聯(lián)客基于安路芯片的工控板卡:米聯(lián)客與安路深度合作,推出多款基于安路芯片的工控板卡。安路 FPGA 芯片具備高性價比,邏輯單元多、高速串行 I/O 豐富、存儲資源與 IP 資源充足。米聯(lián)客通過優(yōu)化硬件架構與實時性算法,讓這些板卡在高速數(shù)據(jù)采集、多軸運動控制等工業(yè)場景中表現(xiàn)出色。例如 MLK-H1-CK201-PH1A400 開發(fā)板 | 核心板,采用鳳凰 - PH1A 系列高性能大容量 FPGA,滿足對性能有嚴苛要求的客戶;MLK-F201-PH1A90 開發(fā)板 | 核心板,則憑借鳳凰 - PH1A 系列高性價比 FPGA,為追求低成本高效益的項目提供理想方案,推動工業(yè)控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化自主創(chuàng)新。上海國產(chǎn)FPGA學習步驟
常州米聯(lián)客信息科技有限公司于2017年5月11日正式成立,自成立之日起,便以推動FPGA和SOC技術的廣泛應用為己任,不斷探索創(chuàng)新。公司具備強大的技術研發(fā)實力,在硬件研發(fā)方面,擁有豐富的產(chǎn)品線,涵蓋國際大廠品牌AMD、ALTERA,以及國內(nèi)的安路FPGA、龍芯中科、瑞芯微等,為客戶提供了多元化的選擇。公司研發(fā)的核心板模塊,經(jīng)過精心設計和嚴格測試,具有出色的性能和穩(wěn)定性。在軟件生態(tài)方面,米聯(lián)客同樣投入大量精力,研發(fā)出配套的軟件解決方案,與硬件模塊完美結合,為客戶提供一站式服務。在實際應用中,米聯(lián)客的產(chǎn)品和方案在科研驗證方面,為科研工作提供了可靠的技術平臺,加速科研成果轉化;在工業(yè)自動化領域,優(yōu)化生產(chǎn)流程,提升企業(yè)競爭力;在儀表儀器行業(yè),提高了儀器的測量精度和可靠性;在醫(yī)療產(chǎn)品中,為醫(yī)療設備的創(chuàng)新提供技術支持,提升醫(yī)療服務水平;在機器視覺和自動駕駛領域,通過精細的數(shù)據(jù)處理,推動相關技術不斷發(fā)展。米聯(lián)客正憑借其專業(yè)的技術和質量的產(chǎn)品,在各行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。