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现场可编程门阵列(FPGA)技术不断呈现增长势头,预计到2013年1全球FPGA市场将增长至35亿美元。 1984年Xilinx刚刚创造出FPGA时,它还是简单的胶合逻辑芯片,而如今在信号处理和控制应用中,它已经取代了自定制专用集成电路(ASIC)和处理器。 这项技术的成功之处到底在哪里? 本文将主要介绍FPGA,并着重描述FPGA的独特优势。 1. 什么是FPGA? 在最高层面上,FPGA是可重新编程的硅芯片。 使用预建的逻辑块和可重新编程布线资源,用户无需再使用电路试验板或烙铁,就能配置这些芯片来实现自定义硬件功能。 用户在软件中开发数字计算任务,并将它们编译成配置文件或比特流,其中包含元器件相互连接的信息。 此外,FPGA可完全可重配置,当用户在重新编译不同的电路配置时,能够当即呈现全新的特性。 过去,只有熟知数字硬件设计的工程师懂得使用FPGA技术。 然而,高层次设计工具的兴起正在改变FPGA编程的方式,其中的新兴技术能够将图形化程序框图、甚至是C代码转换成数字硬件电路。 各行各业纷纷采用FPGA芯片是源于FPGA融合了ASIC和基于处理器的系统的最大优势。 FPGA能够提供硬件定时的速度和稳定性,且无需类似自定制ASIC设计的巨额前期费用的大规模投入。 可重新编程的硅芯片的灵活性与在基于处理器的系统上运行的软件相当,但它并不受可用处理器内核数量的限制。 与处理器不同的是,FPGA属于真正的并行实行,因此不同的处理操作无需竞争相同的资源。 每个独立的处理任务都配有专用的芯片部分,能在不受其它逻辑块的影响下自主运作。 因此,添加更多处理任务时,其它应用性能也不会受到影响。 2. FPGA技术的五大优势
3. 总结 较高级别的工具不断改进,为各个专业水平的工程师和科学家带来可重新编程的硅芯片,FPGA技术的采用也越来越为广泛。如需更多有关如何在各不同的行业和应用中使用FPGA的详细信息,请参阅以下的“下一步”章节。 |
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