什麼(me)樣(yàng)的(de)芯片(piàn)能(néng)和(hé)光(guāng)刻機(jī)一(yī)樣(yàng)重(zhòng)要(yào)？
听(tīng)到(dào)这(zhè)个(gè)問(wèn)題(tí)你可(kě)能(néng)会(huì)覺得会(huì)是(shì)英特(tè)爾或(huò)者(zhě)AMD之類(lèi)的(de)，确实在(zài)PC機(jī)的(de)領域这(zhè)些都各(gè)有(yǒu)所(suǒ)长，
但在(zài)很多(duō)工程應(yìng)用(yòng)領域有(yǒu)一(yī)个(gè)名字(zì)不(bù)得不(bù)提(tí)了(le)，
它(tā)就(jiù)是(shì)FPGA。
FPGA是(shì)英文(wén)Field Programable Gate Array的(de)縮写，翻譯过(guò)来(lái)就(jiù)是(shì)"現(xiàn)场可(kě)編程門(mén)阵(zhèn)列"。
FPGA的(de)本(běn)質(zhì)就(jiù)是(shì)一(yī)个(gè)芯片(piàn)，和(hé)我(wǒ)们(men)熟悉的(de)CPU GPU一(yī)樣(yàng)，都是(shì)芯片(piàn)里(lǐ)的(de)一(yī)種(zhǒng)，被(bèi)廣泛應(yìng)用(yòng)于(yú)各(gè)種(zhǒng)領域。
例如(rú)我(wǒ)们(men)通(tòng)訊、上(shàng)网(wǎng)时(shí)，你的(de)數據(jù)幾(jǐ)乎有(yǒu)100%的(de)可(kě)能(néng)会(huì)通(tòng)过(guò)FPGA進(jìn)行处理。
此(cǐ)外(wài)，FPGA芯片(piàn)還(huán)被(bèi)用(yòng)于(yú)航天(tiān)航空、導弹、雷(léi)达(dá)等很多(duō)涉及(jí)國(guó)家(jiā)安(ān)全(quán)的(de)領域，
可(kě)以(yǐ)说(shuō)，对(duì)于(yú)目前(qián)國(guó)內(nèi)而(ér)言，它(tā)的(de)重(zhòng)要(yào)性(xìng)并不(bù)亞于(yú)光(guāng)刻機(jī)，听(tīng)到(dào)这(zhè)里(lǐ)你是(shì)不(bù)是(shì)就(jiù)肃然起敬了(le)？！
FPGA之所(suǒ)以(yǐ)那(nà)麼(me)牛，從它(tā)的(de)名字(zì)就(jiù)能(néng)體(tǐ)現(xiàn)出(chū)：現(xiàn)场 、 可(kě)編程 、 門(mén)阵(zhèn)列。
首先(xiān)是(shì)門(mén)阵(zhèn)列，FPGA有(yǒu)大量(liàng)的(de)邏輯門(mén)阵(zhèn)列組成(chéng)，邏輯門(mén)是(shì)數字(zì)電(diàn)路(lù)的(de)最(zuì)基本(běn)組成(chéng)單元(yuán)，它(tā)基于(yú)布(bù)爾代(dài)數对(duì)二(èr)進(jìn)制的(de)0和(hé)1進(jìn)行操作，
并完成(chéng)不(bù)同(tóng)的(de)邏輯運算。那(nà)麼(me)使用(yòng)这(zhè)些邏輯門(mén)，FPGA就(jiù)可(kě)以(yǐ)組成(chéng)各(gè)種(zhǒng)各(gè)樣(yàng)不(bù)同(tóng)的(de)邏輯功能(néng)。
说(shuō)完門(mén)阵(zhèn)列，我(wǒ)们(men)接着说(shuō)它(tā)的(de)第(dì)二(èr)个(gè)特(tè)點(diǎn)，可(kě)編程性(xìng)。
和(hé)我(wǒ)们(men)熟知的(de)软(ruǎn)件(jiàn)編程不(bù)同(tóng)，对(duì)于(yú)CPU和(hé)單片(piàn)機(jī)的(de)編程往往是(shì)通(tòng)过(guò)改變(biàn)上(shàng)面(miàn)的(de)寄存器的(de)配置来(lái)实現(xiàn)的(de)，但是(shì)并不(bù)会(huì)改變(biàn)芯片(piàn)的(de)邏輯功能(néng)。
比如(rú)你并不(bù)能(néng)通(tòng)过(guò)編程讓一(yī)个(gè)网(wǎng)絡交換芯片(piàn)變(biàn)成(chéng)一(yī)个(gè)視頻处理芯片(piàn)，
與(yǔ)之对(duì)應(yìng)的(de)是(shì)FPGA的(de)可(kě)編程性(xìng)，其实也(yě)叫做硬(yìng)件(jiàn)可(kě)編程性(xìng)，它(tā)讓FPGA可(kě)以(yǐ)对(duì)邏輯門(mén)阵(zhèn)列進(jìn)行重(zhòng)複編程，
從而(ér)使得FPGA可(kě)以(yǐ)在(zài)邏輯层面(miàn)上(shàng)任意(yì)改變(biàn)自(zì)己实現(xiàn)的(de)硬(yìng)件(jiàn)結構，这(zhè)就(jiù)賦予了(le)FPGA有(yǒu)着很高(gāo)的(de)靈活性(xìng)。
也(yě)就(jiù)是(shì)说(shuō)通(tòng)过(guò)編程，我(wǒ)们(men)可(kě)以(yǐ)把FPGA芯片(piàn)變(biàn)成(chéng)一(yī)个(gè)网(wǎng)絡交換機(jī)芯片(piàn)，也(yě)可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)編程讓它(tā)變(biàn)成(chéng)一(yī)个(gè)視頻处理芯片(piàn)。
说(shuō)完前(qián)两(liǎng)點(diǎn)我(wǒ)们(men)再说(shuō)第(dì)三(sān)點(diǎn)，現(xiàn)场。
準确说(shuō)是(shì)現(xiàn)场可(kě)編程性(xìng)，这(zhè)里(lǐ)指的(de)是(shì)FPGA可(kě)以(yǐ)在(zài)使用(yòng)現(xiàn)场完成(chéng)編程，而(ér)不(bù)需要(yào)把芯片(piàn)拆下(xià)来(lái)，然後(hòu)送回(huí)生(shēng)産廠(chǎng)家(jiā)，来(lái)完成(chéng)編程的(de)操作，
結合这(zhè)三(sān)个(gè)特(tè)點(diǎn)，FPGA從理論上(shàng)可(kě)以(yǐ)实現(xiàn)任意(yì)的(de)電(diàn)路(lù)功能(néng)，因(yīn)此(cǐ)有(yǒu)不(bù)少(shǎo)人(rén)稱FPGA为(wèi)万(wàn)能(néng)芯片(piàn)，这(zhè)也(yě)體(tǐ)現(xiàn)了(le)FPGA有(yǒu)着一(yī)般芯片(piàn)所(suǒ)不(bù)具備的(de)靈活性(xìng)。
FPGA除了(le)它(tā)本(běn)身(shēn)的(de)靈活性(xìng)以(yǐ)外(wài)，它(tā)還(huán)有(yǒu)着很高(gāo)的(de)計(jì)算性(xìng)能(néng)。
虽然FPGA的(de)運行頻率不(bù)高(gāo)，但是(shì)它(tā)可(kě)以(yǐ)執行大量(liàng)的(de)并行運算，有(yǒu)着很高(gāo)的(de)數據(jù)吞吐量(liàng)。
我(wǒ)们(men)以(yǐ)飛機(jī)为(wèi)例，CPU就(jiù)好(hǎo)比是(shì)超音(yīn)速戰斗(dǒu)機(jī)，虽然很快(kuài)，但一(yī)次(cì)只(zhī)能(néng)做1~2个(gè)人(rén)，而(ér)FPGA是(shì)大型客機(jī)，虽然速度(dù)稍慢(màn)，但是(shì)一(yī)次(cì)卻能(néng)带(dài)上(shàng)百(bǎi)人(rén)。
從这(zhè)里(lǐ)我(wǒ)们(men)就(jiù)能(néng)理解(jiě)了(le)，FPPG在(zài)進(jìn)行大量(liàng)數據(jù)处理的(de)时(shí)候，有(yǒu)CPU所(suǒ)不(bù)能(néng)比拟的(de)吞吐量(liàng)优勢。
FPGA發(fà)展(zhǎn)至(zhì)今，經(jīng)曆了(le)發(fà)明(míng)，擴张(zhāng)，累積的(de)三(sān)个(gè)階(jiē)段(duàn)，從最(zuì)初單純的(de)可(kě)編程邏輯單元(yuán)逐漸發(fà)展(zhǎn)到(dào)，擁有(yǒu)成(chéng)百(bǎi)上(shàng)千(qiān)个(gè)可(kě)編程邏輯單元(yuán)的(de)大型阵(zhèn)列，
凭借(jiè)FPGA的(de)靈活性(xìng)和(hé)很高(gāo)的(de)計(jì)算性(xìng)能(néng)，它(tā)一(yī)直(zhí)被(bèi)應(yìng)用(yòng)于(yú)通(tòng)信(xìn)和(hé)网(wǎng)絡領域，用(yòng)来(lái)对(duì)大量(liàng)的(de)网(wǎng)絡數據(jù)包(bāo)進(jìn)行处理。
我(wǒ)们(men)熟知的(de)5G通(tòng)訊基站，就(jiù)大量(liàng)應(yìng)用(yòng)了(le)FPGA芯片(piàn)。
除此(cǐ)之外(wài)，FPGA凭借(jiè)处理數據(jù)时(shí)的(de)吞吐量(liàng)优勢，在(zài)航天(tiān)航空等國(guó)防军事(shì)領域里(lǐ)扮演着重(zhòng)要(yào)的(de)角(jiǎo)色(sè)。
例如(rú)著名的(de)宙斯盾系(xì)統，其雷(léi)达(dá)發(fà)射和(hé)接收(shōu)的(de)每一(yī)个(gè)單元(yuán)都需要(yào)使用(yòng)SPGA進(jìn)行信(xìn)号(hào)处理，再發(fà)送給(gěi)指揮端做進(jìn)一(yī)步的(de)判斷。
随着这(zhè)幾(jǐ)年(nián)雲(yún)計(jì)算和(hé)人(rén)工智能(néng)的(de)發(fà)展(zhǎn)，FPGA也(yě)逐漸進(jìn)入(rù)人(rén)们(men)的(de)視線(xiàn)，未来(lái)也(yě)是(shì)電(diàn)子工程領域的(de)一(yī)个(gè)重(zhòng)要(yào)方(fāng)向(xiàng)。
温(wēn)馨提(tí)示：明(míng)德揚2023推出(chū)了(le)全(quán)新課程——
邏輯設計(jì)基本(běn)功修煉課，降低学習FPGA門(mén)檻的(de)同(tóng)时(shí)，增加了(le)学習的(de)趣味性(xìng)
http://old.mdy-edu.com/chanpinzhongxin/peixunkecheng/2023/0215/1889.html
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明(míng)德揚除了(le)培訓学習還(huán)有(yǒu)項目承接業务，擅长的(de)項目主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括的(de)方(fāng)向(xiàng)有(yǒu)以(yǐ)下(xià)幾(jǐ)个(gè)方(fāng)面(miàn)：
1. MIPI視頻拼接
2. SLVS-EC轉(zhuǎn)MIPI接口(kǒu)(IMX472 IMX492)
3. PCIE采集系(xì)統
4. 图(tú)像項目
5. 高(gāo)速多(duō)通(tòng)道(dào)ADDA系(xì)統
6. 基于(yú)FPGA板卡(kǎ)研發(fà)
7. 多(duō)通(tòng)道(dào)高(gāo)靈敏電(diàn)荷放(fàng)大器
8. 射頻前(qián)端
http://old.mdy-edu.com/xmucjie/2023/0201/1865.html
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