选择FPGA的理由:来自DSP专家的解读,为何FPGA在数字信号处理中具有关键优势
eeskill 2023-12-06



那么这张画布有什么好处呢?且听我 一 一 道来:


易用性:对“画家”来说,FPGA令人生畏的地方,就是只有“硬件工程师使用”的硬件可编程模式。硬件描述语言虽然硬件发展了30多年,但是由于HDL是一种用形式化的语言描述极其复杂的数字系统的,抽象级别较低,因而大大提高了编程难度,限制了FPGA的推广和普及。其次随着系统级FPGA和片上系统(SoC)的出现和迅速发展,FPGA开发已不再单单只是一个模块的“编程”工作。系统设计,软硬件协同设计变得越来越重要,这也大大提高了“准入”门槛。


然而,“山穷水复疑无路,柳暗花明又一村” 觊觎 FPGA 的优势又苦于无法不会使用的软件和系统工程师们, 现在可以再次把FPGA 开发提到日程上来了, 因为赛灵思在解决“易用性”问题上已经迈出了几大步,其中包括:


赛灵思2012年就发布了Vivado设计套件集成环境,大大简化了FPGA 的开发流程,使画家的画笔更好用更易用。


HLS (High level Synthesis,高层次综合)工具给“画家”提供了新的画笔——可以直接用抽象级别更高的c++/c++进行硬件编程。


SDSoC(Software Defined SoC)顾名思义,软件定义的SoC。它赋予了系统设计极高的灵活性,将设计灵活地在PS(ARMprocessor)/PL(可编程逻辑)进行分配。


System Generator作为matlab/simulink的插件,使算法仿真和FPGA设计进行bit级的无缝连接。


还有最近 赛灵思最近推出的又一力作Module Composer,极大地提高了算法仿真速度,并降低了在FPGA上实现复杂算法的门槛。


当然,赛灵思新的 CEO 在3月19日刚刚发布的ACAP (自适应计算加速平台)这个超越 FPGA 的新型产品,更是为 FPGA 在软件和算法工程师中的普及描绘了一个美好的蓝图。



功耗:如果对某个成熟的算法或者技术,已经有某种成熟的ASIC可以满足需求,我就不建议考虑FPGA了。因为无论是价格还是功耗,FPGA都可能略逊一筹。但是对于那些喜欢与众不同,喜欢用差异化甩开竞争对手, 并希望自己的设计能够与时俱进、灵活应变的企业,FPGA就是你最佳的选择。


随着科技的飞速发展,技术的更新迭代,昨天成熟的技术今天可能就已经过时了,这正是可重配置的“万能”芯片FPGA 的时代。当然, 如前所述,当今的FPGA是一个片上的系统,如果从整体系统的角度来看,FPGA在性能功耗比上无疑都有着巨大的优势。


总之,同十年前相比,FPGA的开发和使用的难度已经大大降低了。赛灵思已经不再满足于只向用户提供业界最领先的“画布”,它还提供了一整套的生态环境和解决方案,力争使设计者玩FPGA玩出乐高乐趣,玩出大师级画家的精彩。 通过简单的“插”“拔”,使用户更容易的完成系统级的masterpiece。

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