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精度可调DSP体系结构
“出色的性能归功于我们创新的精度可调DSP体系结构(图)。”Altera公司首席DSP产品规划经理MichaelParker表示，“该技术在每一DSP模块中包含了一个高精度加法器和单精度乘法器。这些硬核DSP模块中内置了数千个浮点运算器，在20nm系列中，Arria10FPGA性能从140GigaFLOPS(GFLOPS)提升至1.5TeraFLOPS(TFLOPS);Altera的14nmStratix10FPGA系列将使用相同的体系结构，性能扩展到10TFLOPS。这是单个器件有史以来最高的性能指标。” 图：具有硬核浮点DSP模块的首款FPGA 该浮点计算单元与现有精度可调定点模式实现了无缝集成。设计人员可以在其设计中使用所有定点DSP处理特性，还可以根据需要将全部设计或者部分设计更新到单精度浮点。IEEE754浮点所有复数都位于DSP模块的硬核逻辑中，不占用可编程逻辑，即使是100%使用了DSP模块，浮点也支持定点设计中相似的时钟速率。 |
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大幅缩短开发时间
MichaelParker称，自然支持浮点功能对于设计人员在FPGA中实现复杂的高性能算法非常重要。构建系统之前，在浮点中完成所有算法开发和仿真。完成算法后，通常还需要6～12个月的时间在定点实现中进行分析、转换并验证浮点算法。这一过程需要克服以下三个问题：(1)必须手动将浮点设计转换为定点，这需要工程师非常有经验，而且其实现的精度没有仿真高;(2)如果以后对算法进行任何修改，还需要再次进行手动转换，而且优化系统中定点算法的任何步骤都不会反映在仿真中;(3)如果系统集成和测试过程中出现问题，要隔离问题会非常困难。 使用Altera浮点FPGA能够帮助设计人员克服上述问题，它们可以将DSP设计直接转译成浮点硬件，而不是转换为定点，从而大幅缩短了时序收敛和验证时间。相比之前的系列，硬核浮点DSP模块能够缩短近12个月的开发时间。 |
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2019-7-3 14:38:45
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将与GPGPU展开竞争
据Altera方面透露，与Altera浮点FPGA竞争的并非FPGA，而是GPGPU(GENERAL.html"target="_blank">GeneralPurposeGPU，即通用图形处理单元，它不是简单的图形引擎，而是通用计算加速器)。MichaelParker表示，这是因为其他FPGA供应商提供的“软核”浮点使用逻辑来实现复数浮点电路的效率不高，还不具竞争力。 FPGA和GPGPU都可以使用OpenCL进行设计，但它们在算法实现上有很大的不同。GPGPU使用并行处理器体系结构，并行运行数千个浮点乘加小单元。算法被分成数万个线程，数据准备好后，映射到计算单元中。 Altera浮点FPGA在高性能计算方面具有突出优势。首先，由于其流水线逻辑体系结构，数据流的处理延时要比GPGPU低得多;其次，FPGA的GFLOPS/W性能要优于GPGPU，这也意味着对于所要求的功率预算，FPGA完成的计算量一般要多于GPGPU;第三，FPGA具有很好的通用性和广泛的连通性，能够直接放在数据通路中处理通过的数据。Altera还专门增加了数据流至其OpenCL工具的选项，以符合OpenCL供应 商的扩展要求。 Altera公司软件和DSP产品市场经理AlbertChang介绍，2014年下半年，Altera将提供面向Arria10器件中硬核浮点DSP模块的浮点设计流程，包括演示和基准测试。在此之前，用户可以采用Arria10FPGA开始设计，使用软件浮点技术来实现浮点功能，在得到设计流程支持后，软件工具会自动(一次重新编译)将浮点算法无缝映射到硬核浮点运算中，而不必使用软核逻辑。 |
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基于采用FPGA控制MV-D1024E系列相机的图像采集系统设计
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