FPGA是什么意思?
FPGA 是一种硬件可重构的体系结构。它的英文全称是Field Programmable Gate Array,中文名是现场可编程门阵列。
FPGA就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片,FPGA常年来被用作专用芯片(ASIC)的小批量替代品,
同时也在微软、百度等公司的数据中心大规模部署,以同时提供强大的计算能力和足够的灵活性。
FPGA的应用场景
FPGA是集成电路大产业中的小领域,5G和AI为行业增长提供确定性,国产替代叠加行业增长,国产FPGA市场腾飞在即。
1,通信领域
通信领域需要高速的通信协议处理方式,另一方面通信协议随时都在修改,不适合做成专门的芯片,所以能够灵活改变的功能的FPGA就成了首选
电信行业一直大量使用FPGA。电信标准不断变化,建造电信设备非常困难,因此首先提供电信解决方案的公司往往会占领最大的市场份额。由于ASIC需要花费很长时间才能制造,因此FPGA提供了捷径的机会。最初的电信设备版本开始采用FPGA,这引发了FPGA价格冲突。尽管FPGA的价格与ASIC仿真市场无关紧要,但电信芯片的价格却很重要。许多年前,AT&T和朗讯制造了自己的FPGA,称为ORCA(优化的可重配置单元阵列),但就硅片的速度或尺寸而言,它们与Xilinx或Altera不具有竞争优势。
2,算法领域
FPGA对于复杂信号的处理性很强,可以处理多维信号。
3,嵌入式领域
利用FPGA构建一个嵌入式的底层环境,然后在此之上编写一些嵌入式软件,事务性的操作更加繁杂一些,对FPGA的操作较少。
4,在安防监控领域
目前CPU很难做到多通道处理和只能检测分析,但是加上FPGA之后就可以轻松解决了,尤其在图形算法领域有得天独厚的优势。
5,在工业自动化领域
FPGA可以做到多通道的马达控制,目前马达电力消耗占据全球能源消耗的大头,在节能环保的趋势下,未来各类精准控制马达得以采用,一片FPGA就可以控制大量的马达。
国产FPGA公司
1、京微齐力:二次创业,瞄准AI云边端
2、上海遨格芯:从编译软件切入生态链
3、广东高云:28nm中高密度FPGA
4、深圳紫光同创:高性能FPGA已量产商用
5、西安智多晶:小米为第四大股东
6、上海安路科技:28nm今年批量供应
7、成都华微科技:出身国家“909”工程
8、上海复旦微电子:超大规模亿门级FPGA
FPGA有个最重要的概念就是IP核。
IP(Intelligent Property) 核是具有知识产权核的集成电路芯核总称,是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块,与芯片制造工艺无关,可以移植到不同的半导体工艺中。
比如赛灵思已经基于FPGA设计好了UDP 核、PCIE xDMA 核、UART 核,我们只需要把人家的核添加到我们工程中,那么就相当于与我们的板子已经支持了这个功能。
对于FPGA 开发软件,其提供的IP核越丰富,用户的设计就越方便,其市场占用率就越高。
赛灵思Xilinx公司
可编程FPGA技术于上个世纪80年代初由美国赛灵思Xilinx公司发明。Xilinx于1985年首次推出商业化产品“XC2000”。
近40年来,先后有超过60家以上的公司从事过FPGA技术与产品的研发,其中包括Intel、IBM、AMD、TI、GE、AT&T、摩托罗拉、朗讯、三星、东芝、飞利浦等实力雄厚的大公司,欧洲、日本、韩国、等经济强国和中国台湾等地区都尚未真正掌握其核心技术。