FPGA知识
《FPGA入门学习》课件

LED闪烁设计
总结词
通过LED闪烁设计,掌握FPGA的基本控制功能和数字逻辑设计。
详细描述
LED闪烁设计是FPGA入门学习的基本项目之一,通过该设计,学习者可以了解FPGA的基本控制功能 ,掌握数字逻辑设计的基本原理和方法。LED闪烁设计通常涉及到LED灯的驱动和控制,需要学习者 掌握基本的数字逻辑门电路和时序控制。
FPGA具有并行处理和高速计算的优点,适 用于数字信号处理中的实时信号处理和算 法加速。
数字滤波器设计
频谱分析和正交变换
FPGA可以实现高性能的数字滤波器,如 FIR滤波器和IIR滤波器,用于信号降噪和特 征提取。
FPGA可以高效地实现FFT等正交变换算法 ,用于频谱分析和信号频率成分的提取。
图像处理应用
优化设计技巧
时序优化
讲解如何通过布局布线、时序分析等手段优化 FPGA设计,提高时序性能。
资源共享
介绍如何通过资源共享减少FPGA资源占用,提 高设计效率。
流水线设计
讲解如何利用流水线设计技术提高系统吞吐量。
硬件仿真与调试技术
仿真工具使用
介绍常用HDL仿真工具(如ModelSim)的使用方法 。
03
CATALOGUE
FPGA开发实战
数字钟设计
总结词
通过数字钟设计,掌握FPGA的基本开发流程和硬件描述语言的应用。
详细描述
数字钟设计是FPGA入门学习的经典项目之一,通过该设计,学习者可以了解FPGA开 发的基本流程,包括设计输入、综合、布局布线、配置下载等。同时,数字钟设计也涉 及到硬件描述语言(如Verilog或VHDL)的应用,学习者可以掌握基本的逻辑设计和
基础语言。
FPGA开发流程
fpga笔试题知识点汇总

fpga笔试题知识点汇总
FPGA(现场可编程门阵列)的笔试题目通常会考察以下几个方面的知识点:
1. 数字电路设计基础:理解数字电路的基本原理,包括逻辑门、触发器、寄存器、移位器等基本元件的工作原理和特性。
2. 硬件描述语言:熟悉硬件描述语言(如VHDL或Verilog)的使用,理解这些语言的基本语法、结构、行为和功能描述。
3. FPGA开发工具:了解并熟悉FPGA开发工具,如Xilinx ISE、Vivado,Altera Quartus等,理解这些工具的基本操作和使用方法。
4. FPGA设计流程:理解FPGA设计的流程,包括设计输入、综合、布局布线、时序分析、仿真等步骤,并能根据流程进行设计。
5. 逻辑设计:理解并能够进行基本的逻辑设计,如组合逻辑、时序逻辑等,并理解这些设计在FPGA上的实现方式。
6. 数字信号处理:理解数字信号处理的基本原理和方法,包括滤波器设计、FFT变换等,并理解这些方法在FPGA上的实现方式。
7. 嵌入式系统设计:理解嵌入式系统设计的基本原理和方法,包括微控制器、DSP、ARM等,并理解这些系统在FPGA上的实现方式。
8. 通信协议:理解并能够进行基本的通信协议设计,如UART、SPI、I2C 等,并理解这些协议在FPGA上的实现方式。
9. 时序约束与时序分析:理解时序约束的设定原则,掌握时序分析的方法和技巧,能够进行合理的时序优化。
10. 可靠性设计:理解并能够进行基本的可靠性设计,如容错处理、故障检测与恢复等,并理解这些设计在FPGA上的实现方式。
以上是FPGA笔试中可能会涉及到的知识点,具体会根据不同的职位和招聘要求有所不同。
建议根据具体的招聘要求进行针对性的复习和准备。
fpga面试八股文

fpga面试八股文摘要:1.FPGA 的基本概念和应用领域2.FPGA 的硬件结构和工作原理3.FPGA 的设计流程和工具4.FPGA 的编程语言和常用库5.FPGA 的性能优化和时序分析6.FPGA 的可靠性和安全性7.FPGA 的发展趋势和应用前景8.FPGA 面试问题和答案解析正文:FPGA(现场可编程门阵列)是一种集成电路,它可以通过编程实现数字电路的设计。
FPGA 具有高度灵活性,可以针对特定应用场景进行优化,广泛应用于航空航天、通信、工业控制、数据中心等领域。
FPGA 的硬件结构由可编程逻辑单元(PLU)、输入输出模块(IO)、时钟管理模块(CM)和配置存储器等组成。
FPGA 的工作原理是通过配置存储器中的比特流文件,定义PLU 之间的连接关系,从而实现数字电路的设计。
FPGA 的设计流程包括设计输入、逻辑综合、布局布线、时序分析、仿真和下载等步骤。
设计输入可以采用硬件描述语言(HDL)或原理图等方法。
逻辑综合是将设计输入转换为FPGA 可执行的比特流文件。
布局布线是在FPGA 硬件结构上实现逻辑连接。
时序分析确保电路满足时序要求。
仿真和下载用于验证和下载设计到FPGA。
FPGA 的编程语言主要有VHDL 和Verilog。
VHDL 是一种基于数据流和结构化的硬件描述语言,适用于模块化设计和系统级仿真。
Verilog 是一种基于文本的硬件描述语言,易于学习和使用。
此外,还有一些常用的库,如Xilinx 的IP 核库和Intel 的FPGA SDK for OpenCL,可以加速设计开发。
FPGA 的性能优化主要通过时序约束、资源分配和功耗管理实现。
时序约束包括设置时钟周期、时钟偏移和时钟网络延迟等。
资源分配是根据电路需求合理分配FPGA 的逻辑单元、存储器和IO 资源。
功耗管理是通过降低工作频率、关闭不必要模块等方式降低功耗。
FPGA 的可靠性和安全性主要通过冗余设计、错误检测和恢复、加密和防篡改等技术实现。
fpga培训计划内容

fpga培训计划内容第一节:FPGA概述1. FPGA的定义2. FPGA的应用领域3. FPGA与ASIC的区别4. FPGA的工作原理第二节:FPGA的基本原理1. FPGA的逻辑单元2. FPGA的查找表3. FPGA的时序优化4. FPGA的资源分配第三节:FPGA的编程语言1. Verilog语言2. VHDL语言3. 熟悉FPGA开发软件第四节:FPGA的开发流程1. FPGA的开发步骤2. FPGA的设计流程3. FPGA的仿真与验证4. FPGA的调试与优化第五节:FPGA的应用案例1. FPGA在通信领域的应用2. FPGA在图像处理领域的应用3. FPGA在工业控制领域的应用4. FPGA在物联网领域的应用第六节:FPGA的设计规范1. FPGA的设计规范2. FPGA的时序约束3. FPGA的布局布线规范4. FPGA的设计优化技巧第七节:FPGA的高级应用1. FPGA的硬件描述语言2. FPGA的数字信号处理技术3. FPGA的嵌入式系统设计4. FPGA的IP核集成第八节:FPGA的项目实战1. FPGA的项目立项2. FPGA的项目设计与实现3. FPGA的项目调试与优化4. FPGA的项目总结与展望第九节:FPGA的未来发展1. FPGA与AI的结合2. FPGA与5G的应用3. FPGA与物联网的发展4. FPGA与自动驾驶领域的应用第十节:FPGA的学科交叉1. FPGA与计算机科学的关系2. FPGA与电子工程的交叉3. FPGA与通信工程的应用4. FPGA与控制工程的结合以上即为FPGA培训计划的详细内容,通过系统化的培训课程,学员可以充分掌握FPGA 的基本原理、开发流程、编程语言和应用技巧,为将来的相关工作做好准备。
同时,通过实战项目和未来发展的展望,帮助学员更好地把握FPGA的学科交叉性和发展前景。
FPGAA的培训计划将为学员提供全面的培训内容,使他们能够具备更深入的FPGA领域知识,从而在未来的工作中能够更好地应用和发挥所学所用。
FPGA设计的八个重要知识点,你都会吗

FPGA设计的八个重要知识点,你都会吗1. 面积与速度的平衡与互换这里的面积指一个设计消耗/的规律资源的数量,对于FPGA可以用消耗的FF(触发器)和LUT(查找表)来衡量,更普通的衡量方式可以用设计所占的等价规律门数。
面积和速度这两个指标贯通FPGA/CPLD设计的时钟,是设计质量的评价的终极标准——面积和速度是一对对立统一的冲突体。
要求一个同时具备设计面积最小、运行频率最高是不现实的。
更科学的设计目标应当是在满足设计时序要求(包括对设计频率的要求)的前提下,占用最小的芯片面积。
或者在所规定的面积下,是设计的时序余量更大、频率跑的更高。
这两种目标充分体现了面积和速度的平衡的思想。
作为冲突的两个组成部分,面积和速度的地位是不一样的。
相比之下,满足时序、工作频率的要求更重要一些,当两者矛盾时,采纳速度优先的准则。
从理论上讲,假如一个设计时序余量较大,所能跑的速度远远高于设计要求,那么就通过功能模块的复用来削减囫囵设计消耗的芯片面积,这就是用速度的优势换取面积的节省。
反之,假如一个设计的时序要求很高,一般办法达不到设计频率,那么普通可以通过将数据流串并转换,并行复制多个操作模块,对囫囵设计实行乒乓操作和串并转换的思想运行。
2. 硬件原则硬件原则主要针对HDL代码编写而言:是采纳了C语言形式的硬件的抽象,它的本质作用在于描述硬件,它的终于实现结果是芯片内部的实际。
所以评判一段HDL代码的优劣的终于标准是:其描述并实现的硬件电路的性能,包括面积和速度两个方面。
评价一个设计的代码水平较高,仅仅是说这个设计是由硬件想HDL代码这种表现形式的转换越发流畅、合理。
而一个设计终于性能,在更大程度上取决于设计工程师所构想的硬件实现计划的效率以及合理性。
(HDL代码仅仅是硬件设计的表达形式之一)初学者片面追求代码的干净、简短,是错误的,是与HDL的标准南辕北辙的。
正确的编码办法,首先要做到对所需实现的硬件电路心中有数,对该部分的硬件的结构和衔接非常清楚,然后再用适当的HDL语句表达出来即可。
fpga数字电路基础

fpga数字电路基础FPGA数字电路基础数字电路是现代电子技术的基础,而FPGA(Field-Programmable Gate Array)数字电路则是数字电路的一种重要形式。
本文将从FPGA的基本概念、工作原理、应用领域等方面介绍FPGA数字电路的基础知识。
一、FPGA的基本概念FPGA是一种可编程逻辑器件,它由可编程逻辑单元(PLU)、可编程互连资源(PIR)和可编程输入输出单元(PIO)等组成。
PLU是FPGA的核心部分,它由多个可编程逻辑门组成,可以实现各种逻辑功能。
PIR用于连接不同的PLU,形成不同的逻辑电路。
PIO则用于与外部设备进行通信。
二、FPGA的工作原理FPGA的工作原理可以简单描述为:根据用户编写的HDL (Hardware Description Language)代码,通过编译和综合工具将其转化为FPGA可识别的比特流文件,然后将该文件下载到FPGA芯片中,从而实现所需的数字电路功能。
三、FPGA的应用领域由于FPGA具有灵活可重构的特性,因此在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域:1. 通信领域:FPGA可以实现各种通信协议的解析、编码和解码,常用于无线通信系统、卫星通信系统等。
2. 图像处理领域:FPGA可以实现图像采集、图像处理和图像识别等功能,常用于数字摄像机、医疗影像设备等。
3. 数据存储与处理领域:FPGA可以实现数据的存储、处理和传输等功能,常用于数据库系统、数据中心等。
4. 工业控制领域:FPGA可以实现逻辑控制、运动控制和故障检测等功能,常用于工业自动化设备、机器人等。
5. 汽车电子领域:FPGA可以实现汽车电子系统的控制和管理,常用于发动机控制、车载娱乐系统等。
四、FPGA的优势与局限FPGA作为一种可编程逻辑器件,具有以下几个优势:1. 灵活可重构:FPGA可以根据需求进行灵活的硬件配置,支持实时更新和修改。
2. 高性能:FPGA可以实现并行处理,具有较高的运算速度和处理能力。
fpga基础练习题

fpga基础练习题FPGA(现场可编程门阵列)是一种用于实现数字逻辑电路的集成电路技术。
它具有可编程性和灵活性,因此在许多领域都得到广泛应用。
为了帮助大家更好地理解和掌握FPGA的基础知识,以下是一些FPGA基础练习题。
练习题一:FPGA的基本概念描述FPGA的基本原理和特点,并说明FPGA与ASIC(应用特定集成电路)的区别和联系。
练习题二:FPGA的编程语言介绍FPGA常用的编程语言,如VHDL(VHSIC硬件描述语言)和Verilog HDL(硬件描述语言),并比较它们的特点和适用场景。
练习题三:FPGA开发流程以Xilinx为例,详细描述FPGA的开发流程,包括项目创建、设计实现、综合与仿真、下载到FPGA板等步骤,并提及常见的开发工具和软件。
练习题四:FPGA的时序设计解释FPGA的时序设计概念,包括时钟、时钟周期、时钟频率、时钟约束等,并说明如何进行时序约束和时序分析。
练习题五:FPGA的布局布线讨论FPGA的布局布线问题,包括寄存器布局、时钟布线、关键路径等内容,并介绍常用的布局布线工具和技术。
练习题六:FPGA的资源利用说明如何合理利用FPGA的资源,包括LUT(查找表)、片上RAM(Random Access Memory)、DSP(Digital Signal Processing)等,并给出相应的应用示例。
练习题七:FPGA应用案例选择一个具体的应用领域(如通信、图像处理等),并描述FPGA在该领域中的应用案例,包括设计思路、实现方法和性能指标等。
练习题八:FPGA的优缺点总结FPGA的优点和缺点,分析其在不同应用场景中的适用性,并展望FPGA技术的发展趋势。
通过完成以上FPGA基础练习题,相信大家能够更加深入地了解和掌握FPGA的基本概念、编程语言、开发流程、时序设计、布局布线、资源利用、应用案例以及优缺点等方面的知识。
祝愿大家在FPGA的学习和应用中取得好成果!。
fpga语法知识点总结

fpga语法知识点总结一、Verilog语言Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于描述数字电路和系统级设计。
在FPGA设计中,Verilog语言常常用于描述逻辑功能和时序控制。
Verilog语言包括模块、端口、信号声明、组合逻辑、时序逻辑、行为模拟等部分。
1. 模块:Verilog中的模块是一个最基本的组织单位,它类似于面向对象编程中的类。
每个模块都有自己的输入输出端口和内部逻辑实现。
在FPGA设计中,通常会设计多个模块来实现不同的功能,然后将这些模块连接起来,构成一个完整的系统。
2. 端口:在Verilog中,端口用于定义模块与外部环境的接口。
端口可以被定义为输入端口(input)、输出端口(output)、双向端口(inout)等,用于进行与外部信号的通信。
3. 信号声明:在Verilog中,信号用于传递逻辑信息。
信号可以是单个的位(bit)信号,也可以是多位(bus)信号。
在FPGA设计中,对信号的声明和使用是非常重要的,可以影响到设计的性能和资源占用。
4. 组合逻辑:组合逻辑是一种不含时钟的逻辑电路,其输出仅由输入决定。
在Verilog中,组合逻辑常常使用逻辑运算符和条件语句来描述。
5. 时序逻辑:时序逻辑是一种包含时钟信号的逻辑电路,其输出由时钟信号和输入信号共同决定。
在FPGA设计中,时序逻辑和时序约束非常重要,可以影响到设计的时序性能。
6. 行为模拟:行为模拟是一种用于验证设计功能和性能的技术。
在Verilog中,可以使用行为模拟语句来描述设计的行为,并进行仿真验证。
二、VHDL语言VHDL(VHSIC Hardware Description Language)是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和系统级设计。
在FPGA设计中,VHDL语言和Verilog语言一样,用于描述逻辑功能和时序控制。
VHDL语言包括实体、端口、信号声明、组合逻辑、时序逻辑、行为模拟等部分。
1. 实体:在VHDL中,实体是描述一个硬件单元的基本描述。
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FPGA-现场可编程门阵列技术是二十年前出现,而在近几年快速发展的可编程逻辑器件技术。
这种基于EDA技术的芯片正在成为电子系统设计的主流。
大规模可编程逻辑器件FPGA 是当今应用最广泛的可编程专用集成电路(ASIC)。
设计人员利用它可以在办公室或实验室里设计出所需的专用集成电路,从而大大缩短了产品上市时间,降低了开发成本。
此外,FPGA还具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性,使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。
因此,FPGA技术的应用前景非常广阔。
CPLD/FPGA技术及电子设计自动化(EDA)电子设计自动化(EDA)的实现是与CPLD/FPGA技术的迅速发展息息相关的。
CPLD/FPGA是80年代中后期出现的,其特点是具有用户可编程的特性。
利用PLD/FPGA,电子系统设计工程师可以在实验室中设计出专用IC,实现系统的集成,从而大大缩短了产品开发、上市的时间,降低了开发成本。
此外,CPLD/FPGA还具有静态可重复编程或在线动态重构特性,使硬件的功能可象软件一样通过编程来修改,不仅使设计修改和产品升级变得十分方便,而且极大地提高了电子系统的灵活性和通用能力。
电路设计工程师设计一个电路首先要确定线路,然后进行软件模拟及优化,以确认所设计电路的功能及性能。
然而随着电路规模的不断增大,工作频率的不断提高,将会给电路引入许多分布参数的影响,而这些影响用软件模拟的方法较难反映出来,所以有必要做硬件仿真。
FPGA/CPLD就可以实现硬件仿真以做成模型机。
将软件模拟后的线路经一定处理后下载到FPGA/CPLD,就可容易地得到一个模型机,从该模型机,设计者就能直观地测试其逻辑功能及性能指标。
由西安达泰公司设计的智能电子自动化实验系统Smart EDA Lab V4.0,充分利用PLD 技术,使电子设计实现自动化,使用方便、快捷,适合于电子工程师开发设计新产品,大、中、专院校师生进行电子电路实验,ASIC设计验证,FPGA/CPLD教学等。
Smart EDA Lab V4.0 的硬件资源:8个逻辑指示发光条,4个按键开关,6个七段数码管,555电路产生约1KHz的方波信号可作为时钟输入,晶振电路产生8MHz方波信号可作为高频时钟,PLCC84 PLCC68 PLCC44 CPLD/FPGA仿真PGA插座,DIP40单片机实验插座,各种规格的模拟集成电路插座,PC机并口(LPT1)、串口(COM1)、ESIA总线插座接口,CPLD/FPGA编程插座,300平方毫米模拟电路及自由实验区。
Smart EDA Lab V4.0 的主要特点:①继承了V3.0的所有特点;②可以进行所有数字电路实验、数模混和仿真、单片机实验、计算机接口实验、ESIA总线板卡实验;③系统板上提供高、低频的信号源和按键开关;④利用配套并口逻辑分析仪软件可以同时观察5路逻辑信号;⑤可以完成ALTERA、XINLINX、LATTICE等各家公司CPLD/FPGA芯片的在线编程。
美国Altera公司生产的CPLD(复杂可编程逻辑器件)以其操作灵活、使用方便、开发迅速、投资风险低等特点,成为硬件电路优化设计的首选产品。
Altera 的MAX+PLUSII可编程逻辑开发软件,提供了一种与工作平台、器件结构无关的设计环境,用户无需十分精通CPLD内部的复杂结构(视为黑匣子),只要从集成软件包的元件库中调入原理图(元件库包含几乎所有74系列的集成电路,近300个预制宏逻辑元件),它使Altera通用PLD系列设计者能方便地进行设计输入-文本、图形和波形等设计输入方法任意组合,建立起有层次的单器件或多器件设计,并支持多种标准CAD 设计输入,也可用硬件语言AHDL/VHDL来描述复杂的设计;快速设计处理--MAX+PLUSII编译、设计规则检查、逻辑综合与试配多器件划分,自动错误定位;校验与编程--有定时仿真、功能仿真、多器件仿真、定时分析和器件编程(有万用编程器或在线编程二种方式),还支持标准CAE设计校验;从以上Altera 集成软件包(含有300多个74LS集成电路供调用)对芯片的编程、编译、仿真操作的强大功能看,相信您一定会采用Altera公司的CPLD 可编程逻辑器件应用到你的设计中去,使自己尽快成为一名数字集成电路设计专家。
Altera第二代产品以多阵列矩阵(MAX)结构为基础,高性能CMOS EEPROM 可电擦除。
MAX 7000系列器件,逻辑密度600-5000个可用门,36-164个用户I/O引脚,组合传播延时快至7.5ns,16位计数器的频率为125MHz,可编程节能方式,每个宏单元的功率减少可达50%,有44到208个引脚;高集成度具有丰富寄存器的现场在线可编程的逻辑器件系列FLEX 8000(灵活逻辑单元矩阵),第三代更先进的EPLD MAX 9000(可擦除可编程逻辑器件)系列器件,更高密度达13万门的EPF10K130V PLD。
以EPM7128芯片(84 Pin)为例:其内部有2500个门可用,128个宏单元,允许对外有68个输入、输出引脚。
凡Altera公司生产的CPLD可编程逻辑器件名称后带 S 的芯片,均支持在线现场可编程操作,只要用一根专用电缆接到芯片的特定引脚上,无需拆下芯片,不需要编程器及芯片适配器,通过上位机打印口就可对芯片编程。
这对教学、科研样机研制、产品维修、产品升级带来极大的方便。
美国Altera 公司的MAX 7000系列器件性能稳定可靠、价格较低,对初次接触可编程逻辑器件的用户来说,只要您会画电路图就可以,这比学GAL芯片还简单易学,一学就会,马上就可产生经济效益(节省器件、减小产品印制板面积、产品开发周期短、便于产品保密),目前应用最多的是与通讯有关的领域、其余有大型显示屏、游戏机大板改成小板、激光打印机、程控交换机替代门电路及原有逻辑器件较多的电子设备浓缩,工业控制板卡开发,ASIC前期仿真等。
FPGA(现场可编程门阵列)是一种大规模可编程逻辑器件,它的体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽, 并且设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验,因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10,000件以下)之中。
自1985年第一片现场可编程逻辑器件(FPGA)问世至今,FPGA已经历了二十年的发展历史。
在这二十年的发展过程中,以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展:现场可编程逻辑器件从最初的1200门,发展到现在的几百万门,器件的集成度提高到一个新的水平。
尤其是最近几年,FPGA的主要厂商Altera、Xilinx等不断更新优化产品架构和生产工艺,不断降低FPGA的功耗和系统成本,推出了很多高性能低价位的解决方案,将市场从传统的高端通信扩展到汽车和消费类电子产品。
与此同时,FPGA也出现了一些不同的发展方向和趋势。
2004年11月在硅谷,我见到了Altera公司的通信和CCI事务组资深副总裁Don Faria 先生,他是可编程逻辑器件业内的一位先锋人物。
早在20多年前,他就在HP担任ASIC 的设计工程师,自1984年加入Altera以后,他在应用工程、产品计划、工具推广、客户推广和应用业务等部门都担任过管理职务,并拥有可编程逻辑器件的好几项专利。
做为亲身经历甚至参与创造了可编程逻辑器件发展历史的人物之一,与他探讨可编程逻辑产品的发展再合适不过了。
不断优化结构和工艺,拓展应用领域这几年来FPGA市场的飞速增长和一代代新工艺新产品的不断推出,给我印象极为深刻。
FPGA产品的逻辑单元越来越多,性能越来越高,而单位成本和功耗却越来越低,这是因为FPGA厂商不断优化产品结构和采用更先进的生产工艺。
现在FPGA厂商相继采用90nm的制造工艺生产新一代的FPGA产品。
先进的90nm制造工艺在物理上达到了一个新的极限,这对于FPGA厂商来说是一个新的挑战。
但是,克服了这一极限的挑战后,产品成熟量产,将大大降低FPGA的功耗和成本。
Altera的Cyclone II器件就是采用90nm成熟的生产工艺,容量从4608至68416个逻辑单元(LE),能够在0.35美元的逻辑上实现超过100MIPS的性能。
Altera已经开始向65nm进军。
Xilinx的Spantan-3系列也是采用90nm生产,5万门的价格仅为3.5美元,100万门的价格不到20美元,而400万门的价格低于100美元,兼具高性能、成品可用性以及低成本特点。
随着ASIC的掩膜成本不断增加,具有极大灵活性和可编程性的FPGA器件,如果真正突破了成本、功耗等方面的瓶颈,可迅速将市场从传统的高端通信领域扩展到消费类电子市场。
FPGA极有可能对ASIC市场造成威胁。
对于这一点,Faria先生的看法是非常肯定的。
“实际上,FPGA在除了通信之外的很多领域都有很好的市场前景,比如高端PC工作站、高端打印机、医疗设备、高档照相机、家庭和办公设备、汽车、数字电视及平板显示器等。
”Faria 先生尤其强调,高清LCD、DLP、PDP等平板显示产品将是FPGA产品一个新的市场热点,尤其是中国数字电视产业的起飞将给FPGA带来一个巨大的市场空间。
集成更多IP模块,挑战DSP从本质上来讲,FPGA更象一个应用平台,客户可根据自己的需要在平台上做自己的设计和产品定义。
随着各种不同的新应用层出不穷,复杂性越来越大,客户对速度、功能、效率的要求越来越高,因此FPGA也将集成越来越多的IP模块和功能,比如高速I/O口、收发器、更大的存储器以及DSP模块。
既然集成了DSP模块,会不会对传统的DSP市场造成威胁呢?Faria先生给我展示了BDTI(Berkeley Design Technology,著名的DSP评估公司)对集成了DSP模块的FPGA与传统DSP在性能上所作的比较和评估。
这个报告指出,同样的价格下,Altera的Stratix系列能够处理的接收器通道比高端的DSP处理器高几十倍以上,Stratix具有很高的存储器密度和带宽,这是DSP应用中非常重要的特性,意味着很高的片上数据带宽。
看来集成了模块的FPGA在某些方面确实拥有比DSP更好的性能。
但业内一些专业人士也指出,就目前的技术发展情况来讲,FPGA想要真正对DSP 的市场构成威胁恐怕绝非易事。
尽管FPGA的成本不断下降,但相对DSP来说,它的封装及总成本仍然昂贵,想要从高端市场走入低端应用尚需时日。
另一方面,DSP阵营也在不断朝多内核、可编程方向发展,简单紧凑的结构和优秀的实时处理能力恐怕也不是复杂的FPGA可以马上企及的。
是否能够对DSP构成真正挑战,我们还要拭目以待。
解决量产问题,实现规模应用“量产”是分隔FPGA和ASIC市场的关键词语之一。