Mar 22, 2019 Seitenansicht:440
FPGA, chinesisch bedeutet feldprogrammierbares Gate-Array, das auf der Basis mehrerer anderer programmierbarer Geräte wie PAL, GAL, CPLD als semi-benutzerdefinierte Schaltung im Bereich ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) entwickelt wurde, löst nicht nur das Mängel der benutzerdefinierten Schaltung, aber auch Überwindung der Mängel der ursprünglichen programmierbaren Gate-Vorrichtungsschaltung. Obwohl es bessere Gründe als ASIC hat, kann es ASIC nicht ersetzen. Der Hauptgrund ist der Stromverbrauch. Zum Beispiel wird es auf Smartphones verwendet, und der FPGA-Chip verkürzt die akkulaufzeit von Lithiumbatterien.
Wenn Sie das FPGA intuitiver verstehen möchten, können Sie einen Fall angeben.
Im Bereich Personal Computer haben britische und amerikanische Forscher im Dezember 2010 einen Zentralprozessor entwickelt, der effektiv 1.000 Kerne auf einem FPGA-Chip integriert, sodass Mikrochips wie Millionen von Transistoren und Transistoren ein grundlegender Bestandteil der Schaltung sind. FPGA ist im Vergleich zu ASIC ein Halbzeug. Es kann von Benutzern auf einer bestimmten Schaltung installiert werden. Ihre Funktionen sind werkseitig nicht eingestellt. Auf diese Weise können Benutzer Transistoren in eine "kleine Abteilung" unterteilen. Jede "kleine Abteilung" muss unterschiedliche Aufgaben erledigen.
Da sich das FPGA an mehr Produktdesigns anpassen muss, ist seine erforderliche Konfiguration tatsächlich größer, sodass der Stromverbrauch natürlich viel größer ist. Daher sind die Realisierung eines schnellen Betriebs, die Reduzierung des Stromverbrauchs und der Kosten, die Optimierung des Taktmanagements und die Reduzierung der Komplexität des parallelen FPGA-Designs mit der derzeit breiten Palette von Leiterplatten die Hauptprobleme bei der Betrachtung des FPGA-Systemdesigns. Große Kapazität, hohe Geschwindigkeit und geringer Stromverbrauch stehen im Mittelpunkt der FPGA-Entwicklung.
Erstens große Kapazität. Die Kapazität ist der grundlegendste technische Parameter des FPGA. So wie Nickel-Metallhydrid-Batterien und lithium-batterien Kapazität benötigen, bedeutet größere Kapazität mehr neue Bereiche der FPGA-Entwicklung. Jedes Mal, wenn der neue Prozess-Chip freigegeben wird, bedeutet dies, die Chipkapazität am Beispiel von Lithiumbatterien zu erhöhen, vom frühesten Austausch von Nickel-Metallhydrid-Batterien für tragbare Geräte bis zum späteren Aufkommen von fahrzeugbetriebenen Lithiumbatterien zu erhöhter Kapazität. Mit der Entwicklung der Technologie werden auch in diesem Bereich zunehmend lithium-ionen-batterien mit größerer Kapazität für energiespeichersysteme für intelligente Kraftwerke gefördert.
Zweitens die hohe Rate. Viele der heutigen Engpässe in der Multimedia-Produkttechnologie sind durch langsame Geschwindigkeiten, "Karten" -Maschinen und noch schlimmer durch Abstürze gekennzeichnet. Dies ist ein Datensystemproblem, dh die Bandbreite. Um die breitere Anwendung von FPGAs zu fördern, können derzeit beliebte FPGAs verschiedene Hochgeschwindigkeitsbusse bereitstellen. Um das Problem der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung zu lösen, bietet FPGA serielle Hochgeschwindigkeits-E / A (Bandbreite), die Flexibilität für die Hochgeschwindigkeitsübertragung verschiedener Standards bietet.
Drittens geringer Stromverbrauch. Da der Entwicklungstrend der Kompatibilität elektronischer Produkte immer offensichtlicher wird, ist der Stromverbrauch zu einem Problem geworden, das bei der Entwicklung elektronischer Produkte berücksichtigt werden muss, da FPGAs mehr Kompatibilität einstellen und daher mehr Strom verbrauchen. Darüber hinaus erfordern elektronische Produkte selbst einen höheren Stromverbrauch. Dieser überlagerte Stromverbrauch macht FPGAs nicht in der Lage, professionelle ASICs zu ersetzen. Darüber hinaus können alle batteriebetriebenen Handheld-Anwendungen FPGAs nicht direkt verwenden. Zum Beispiel ist das iPhone 4, für das ein lithium-akku mit großer Kapazität erforderlich ist, offensichtlich nicht für die Verwendung eines Hochleistungs-FPGA-Chips angesichts einer einzelnen Ladung geeignet, die für einen Tag nicht verwendet werden kann.
Wie am Anfang des Artikels erwähnt, sind FPGA-Chips allmählich zum Kern vieler Anwendungssysteme geworden. Angesichts der rasanten Entwicklung müssen FPGAs über stärkere dynamische Programmierfunktionen verfügen, um sich ständig verbessernden Protokollsystemen und kontinuierlich vorgeschlagenen Anforderungen an die Plattformoptimierung gerecht zu werden.
Diese können als vier Elemente zusammengefasst werden: groß (Kapazität), hoch (Rate), niedrig (Stromverbrauch) und stark (dynamisch), während ein niedriger Stromverbrauch die Unterstützung und Ergänzung der anderen drei Elemente darstellt.
Die Seite enthält den Inhalt der maschinellen Übersetzung.
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