FPGA 商业基础介绍及应用领域

Find AI Tools in second

Find AI Tools
No difficulty
No complicated process
Find ai tools

FPGA 商业基础介绍及应用领域

目录

  • FPGA行业概览
  • FPGA与ASIC和ASSP的比较
  • FPGA的优势和劣势
  • FPGA的应用领域
  • FPGA市场优势
  • FPGA的软件工具
  • 因特尔(Intel)在FPGA行业的地位
  • 学习资源和支持

FPGA行业概览

自我介绍:大家好,欢迎参加在线FPGA商业基础培训课程。我是Justine,将为您担任本课程的讲师。在演示过程中,您可以随时暂停、停止和开始培训。在窗口的左侧,您将找到菜单选项卡,可以用它向前或向后跳转到特定的幻灯片。在那里,您还可以找到说明选项卡,您可以通过阅读本课程的脚本来跟进。今天我们在这里概述FPGA市场,在这门培训中,我们将为您介绍FPGA行业的商业方面,这将有助于更好地理解Intel PSG所从事的工作。最后,您将能够回答这样的问题,为什么选择FPGA?为什么选择Intel FPGA?那么,我们开始吧!

FPGA与ASIC和ASSP的比较

🧩FPGA、ASIC和ASSP的比喻

FPGA、ASIC和ASSP就像不同类型的标志一样。首先,ASIC就像是定制的商标,专为一个特定的公司或品牌定制。设计一个商标需要花费大量的时间和金钱,颜色、字体等都必须完美无缺,如果客户不喜欢,就无法再进行修改。只有一个公司可以使用一个商标,与之类似的,一旦创建了ASIC,其他公司就无法使用该设计。

ASSP类似于招聘启事和出售标志,它们是为特定功能而设计的,但又足够常见,可以在任何硬件商店购买。当您看到一个招聘标志时,它只告诉您一个信息,即您确切知道它是做什么的,但它的功能是通用的,因此可以享受即买即用的便利。与ASIC不同,ASSP被许多公司在整个行业中使用,因此被认为是一种标准化的产品。

FPGA则类似于白板,它们非常灵活和可定制。白板是一个空白的画板,用户可以用来涂色、画画或写字。Intel为您提供不同颜色和尺寸的工具、橡皮和标记笔,但设计质量很大程度上依赖于创建者的专业技术和技巧。Intel可以提供磁性字母和形状等IP,来协助设计过程,但如果您不想使用它,您可以选择不用。与现成的标志不同,您可以更改白板的功能,可以在上面写下笔记,然后将其全部擦掉并画画。这种可再次编程性是FPGA的核心特点。

FPGA的优势和劣势

让我们来看看FPGA、ASIC和ASSP之间的比较,以及FPGA的优势和劣势。

FPGA的优势

  • 可重编程和灵活性:FPGA的最大优势在于其可重配置的硬件,即使产品已经安装在现场,也可以重新配置硬件,因此被称为"现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)"。这种能力是全面性的,也就是说,它是实现其他所有优势的基础。
  • 未来可扩展性:由于可重编程性,FPGA可以在产品的整个使用寿命内进行升级。如果要添加新功能或修复错误,无需物理更换和重新安装硬件。此外,由于可重配置性,FPGA减少了上市时间,减少了非重复性工程成本(NRE),设计流程也相对较简单,这意味着您可以更快地将产品推向市场。
  • 用于原型设计和测试:FPGA非常适合原型设计和测试,因为您可以快速适应不断变化的标准或更改产品架构。

FPGA的劣势

  • 成本:相较于ASIC,FPGA的单位成本较高。在大规模生产中,FPGA的成本可以达到数十美元,而ASIC的成本可能仅为几美分。这是因为ASIC的制造成本低,每片芯片的成本也随之降低。此外,ASIC的工作时钟速度可能比FPGA快两倍,且功耗更低、占用空间更小。
  • 设计时间:FPGA的设计周期相对较短,但ASIC的设计周期较长。ASIC设计周期可能需要几个月甚至几年的时间,如果硅片存在任何错误或需要调整任何设置,您必须从头开始整个过程。
  • 设计复杂性:ASIC的设计流程相对较复杂,需要花费大量的非重复性工程成本(NRE)和时间。由于高昂的NRE,设计者必须一次做对,并且不太容易进行调整或修改。

FPGA的应用领域

FPGA具有广泛的应用领域,下面是一些使用FPGA的行业和应用示例:

  1. 数据中心:在数据中心中,FPGA可以与Xeon处理器配对,实现可编程加速卡。
  2. 无线通信:在无线通信领域,FPGA在5G技术中的应用非常广泛,可以用于实现前沿技术如毫米波、波束成形和大规模MIMO。
  3. 军事和工业:FPGA在军事和工业领域也有很好的应用,可以用于控制和监控系统、航天器等。
  4. 医疗保健:FPGA可用于医疗设备,如医疗成像设备、患者监护系统等。
  5. 金融:FPGA可以用于高频交易和量化交易等金融应用。
  6. 零售:FPGA在零售业中可以用于销售数据分析和供应链管理等领域。
  7. 汽车:自动驾驶汽车中的ADAS系统需要使用FPGA来处理传感器数据和进行实时决策。
  8. 广播:传统的广播行业在控制室等方面广泛使用FPGA,以实现信号处理和控制功能。
  9. 物联网:在物联网应用中,FPGA可以用于构建物联网网关和嵌入式系统。

这只是FPGA应用的一小部分示例,实际上,在几乎所有涉及到硬件加速和实时处理的领域,FPGA都有广泛的应用。

FPGA市场优势

FPGA在特定的市场规模或销售量范围内更具成本效益,比ASIC更具优势。具体来说,FPGA市场大小优化的范围是根据应用而定的,如果一个应用处于特定的市场规模或销售量范围内,那么FPGA可以比ASIC更具成本效益。

对于成本敏感的应用,FPGA的成本较高,而ASIC则更具成本效益。随着销售量的增加,FPGA的成本优势逐渐减弱,到了某个转折点,ASIC变得更具成本效益,这个转折点通常被称为"交叉点"。交叉点的具体销售量取决于应用、流程节点和设备价格敏感性等因素。

过去30年来,FPGA的总成本随着每一代工艺技术的进步而降低。从32纳米到22、14、10、7纳米的工艺,生产成本有了显著降低。在每一代工艺中,交叉点都会向右移动,从而使FPGA能够捕获更多高销量的机会。

虽然与xilinx的竞争一直是Intel FPGA最大的竞争对手,但随着Intel的收购eASIC,Intel希望能够在尽可能多的ASIC市场份额上占据优势。eASIC是结构化ASIC,功耗仅为FPGA的一半,同时提供比ASIC更多的灵活性。从FPGA向eASIC转变可以减少设计风险,并且与FPGA具有针脚级的兼容性,实现简单的插拔替换。

FPGA的软件工具

与其他硬件公司相比,Intel PSG在软件工具方面投入了大量资源。Quartus是我们成功的关键,没有软件和工具的支持,您无法开发FPGA。如果一家公司想要进入FPGA市场,他们必须首先拥有良好的工具,开发一个像Quartus这样的工具需要巨大的前期投入和大量的资源。没有多少公司能负担得起这样做,而且那些有能力这样做的公司也没有动力这样做,因为我们提供的软件费用已经很低,我们甚至提供免费版本。

由于软件是进入门槛较高,因此FPGA市场很可能保持Intel和Xilinx之间的垄断竞争。现在,不仅是看哪个FPGA更好,而是整个解决方案哪个更好,哪个公司可以提供整个基础设施,使我们的客户成功。

因特尔(Intel)在FPGA行业的地位

FPGA不仅仅是一个组件,在整个Intel解决方案中,FPGA是整个Intel解决方案的一部分。现在,不仅仅是看哪个FPGA更好,而是整个套件哪个更好,哪个公司可以提供整个基础设施,使我们的客户成功。

对于企业和数据中心,您可以将酷睿处理器与我们的可编程加速卡配对。对于工业应用,您可以利用Atom处理器、Cyclone FPGA和物联网网关。对于AI和视觉应用,Intel提供Movidius VPUs和Aria FPGA。对于5G等应用,Intel可以提供从FPGA到eASIC再到定制ASIC的整个产品生命周期。因此,为什么选择Intel FPGA?因为我们不仅提供FPGA,我们提供整套的解决方案。

学习资源和支持

如果您想获取更多关于本主题的信息,您可以下载PSG免费的电子书《FPGA for Dummies》。有关Intel FPGA产品的详细描述,请访问intel.com。除了免费在线培训,如本课程,Intel还提供其他学习途径:Intel FPGA的YouTube频道提供快速视频和演示;虚拟课程提供在线讲师教授课程;面对面的授课课程由Intel FPGA专家在您附近的办公室讲授。请参考本页上的链接以获取更多详细信息。

在使用Intel FPGA时,有许多支持资源可用,您可以在本页上列出的链接中查找相关信息。如果您有任何问题,请完成我们的在线调查,让我们知道您对这个培训的看法,以及您认为有哪些可以改进的地方。感谢您参加FPGA商业基础培训,感谢您的时间。

FAQ

Q: FPGA与ASIC相比有哪些优势?

FPGA的主要优势在于其可重编程性和灵活性。与ASIC相比,FPGA可以在产品组装后重新配置硬件,而不需要进行物理更换和重新安装。这使得FPGA更加适用于原型设计和快速适应不断变化的标准或产品要求的情况。

Q: FPGA的应用领域有哪些?

FPGA的应用非常广泛,涵盖数据中心、无线通信、军事和工业、医疗保健、金融、零售、汽车、广播、物联网等多个行业和领域。

Q: FPGA和xilinx之间的竞争如何?

FPGA市场一直是Intel和xilinx之间的竞争,两个公司在硬件级别上直接竞争。然而,随着Intel收购eASIC,Intel希望能够在ASIC市场份额上占据优势,并提供从FPGA到ASIC的一体化解决方案。

Q: FPGA开发需要哪些软件工具?

FPGA开发需要使用诸如Quartus等软件工具,这些工具包括芯片规划器、模拟器、功耗和定时分析器以及调试工具等。

Q: 如何获得有关Intel FPGA产品的更多信息?

您可以访问intel.com以获取有关Intel FPGA产品的全面描述,并参考培训课程和其他学习资源以深入了解FPGA的相关知识。

资源

以上就是关于FPGA商业基础的介绍,希望对您有所帮助。感谢您阅读本文!

Most people like

Are you spending too much time looking for ai tools?
App rating
4.9
AI Tools
100k+
Trusted Users
5000+
WHY YOU SHOULD CHOOSE TOOLIFY

TOOLIFY is the best ai tool source.