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asic和fpga区别(fpga和asic芯片设计的差异需要关注的有)

2023-05-15 08:30:06西部百科1

fpga和asic芯片设计的差异需要关注的有

设计灵活,FPGA属于硬件可重构的芯片结构,内部具有数量丰富的可编程输入输出单元引脚及触发器;

·适用便捷,FPGA是专用电路中开发周期最短、应用风险最低的器件之一(部分客户无需投资研发即可获得适用FPGA芯片);

·并行计算,FPGA芯片内部可按照数据包步骤数量搭建相对应的流水线,从而实现数据并行、流水线并行;

·高兼容性,FPGA可与CMOS等大规模集成电路兼容,进行协同工作。

基于上述特点,FPGA芯片早期作为ASIC芯片的半定制化电路替代品应用于部分场景中,近年来,随着微软、亚马逊等头部互联网企业不断加大数据中心建设,FPGA芯片的应用范围也不断拓宽。

FPGA在灵活性、性能、功耗、成本之间具有较好的平衡性

相较于CPU,FPGA并行计算能力可提升运算速率并降低时延。CPU的本质是利用大规模存储器在时间维度内复用处理单元,并在强大逻辑数据库支持下实现更多应用逻辑,但同时也会失去处理单元的并行处理能力。

fpga和asic应用区别

FPGA可编程,ASIC不能编程,是做定了的芯片。 ASIC投片价格高,单位成本低,速度高,从设计到使用需要很长时间。

FPGA没有投片费用,单位成本稍高一些,速度不如ASIC高,从设计好到应用上市的周期很短。

fpga和芯片的关系

储存卡是一种用来储存文件的设备。而这种设备是通过使用储存芯片来实现的。两者关系就像汽车和内燃机一样。

储存卡以闪存芯片作为存储介质,就像机械硬盘以磁碟为储存介质一样。而闪存芯片,本质上是一种集成电路,属于芯片的一种,其功能是用来储存二进制信息。和CPU, GPU, DSP, ADC, DAC, FPGA等芯片是平行关系,都是芯片大家族里的成员。

fpga与asic

1、FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

2、CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件,是从PAL和GAL器件发展出来的器件,相对而言规模大,结构复杂,属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

其基本设计方法是借助集成开发软件平台,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中,实现设计的数字系统。3、FPGA和CPLD的区别:

①CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FPGA更适合于完成时序逻辑。

换句话说,FPGA更适合于触发器丰富的结构,而CPLD更适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。

②CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。

③在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。

CPLD通过修改具有固定内连电路的逻辑功能来编程,FPGA主要通过改变内部连线的布线来编程;FPGA可在逻辑门下编程,而CPLD是在逻辑块下编程。

④FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。

⑤CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采用E2PROM或FASTFLASH技术,无需外部存储器芯片,使用简单。而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上,使用方法复杂。

⑥CPLD的速度比FPGA快,并且具有较大的时间可预测性。

这是由于FPGA是门级编程,并且CLB之间采用分布式互联,而CPLD是逻辑块级编程,并且其逻辑块之间的互联是集总式的。

⑦在编程方式上,CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存储器编程,编程次数可达1万次,优点是系统断电时编程信息也不丢失。CPLD又可分为在编 程器上编程和在系统编程两类。

FPGA大部分是基于SRAM编程,编程信息在系统断电时丢失,每次上电时,需从器件外部将编程数据重新写入SRAM中。

其 优点是可以编程任意次,可在工作中快速编程,从而实现板级和系统级的动态配置。

⑧CPLD保密性好,FPGA保密性差。

⑨一般情况下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明显。

随著复杂可编程逻辑器件(CPLD)密度的提高,数字器件设计人员在进行大型设计时,既灵活又容易,而且产品可以很快进入市常许多设计人员已经感受到 CPLD容易使用。

时序可预测和速度高等优点,然而,在过去由于受到CPLD密度的限制,他们只好转向FPGA和ASIC。现在,设计人员可以体会到密度 高达数十万门的CPLD所带来的好处。

fpga与asic的最新发展趋势

采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。

fpga在asic设计中有什么用途?

FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个新概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输出输入模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有:

1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。 --2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。

4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5) FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

目前FPGA的品种很多,有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。

加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。

FPGA有多种配置模式:并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式;主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA;串行模式可以采用串行PROM编程FPGA;外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设,由微处理器对其编程。

基于fpga和asic芯片设计的差异

属于

人工智能芯片主要以ASIC、FPGA、CPU、GPU、DSP为主,寒武纪和地平线就是属于ASIC,阿尔特拉的人工智能芯片属于FPGA,英伟达的人工智能芯片属于GPU,星光智能一号属于DSP,英特尔的方案属于CPU。

fpga和asic哪个有前途

FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。

通俗来说,FPGA就是一种可编程的硬件芯片。

以硬件描述语言(Verilog或VHDL)所完成的电路设计,可以经过简单的综合与布局,快速的烧录至 FPGA 上进行测试,是现代 IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路(比如AND、OR、XOR、NOT)或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。在大多数的FPGA里面,这些可编辑的元件里也包含记忆元件例如触发器(Flip-flop)或者其他更加完整的记忆块。

系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变,所以FPGA可以完成所需要的逻辑功能。

基本特点:

1)采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路),用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。

2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。

4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5) FPGA采用高速CMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。

可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。

fpga与asic在概念上有什么区别

利用多路选择器的选通特性,可以实现总线的功能,这也是FPGA芯片内部设计总线时最常用的方法,因为FPGA芯片内部有些非常丰富的MUX资源。

原理就是通过MUX的选通特性,通过改变选通信号的值来改变写入总线数据的来源。

下面给出示意代码(Verilog HDL):

功能代码主要分为三个部分:

1、选择器控制信号产生部分,采用抢占式优先级译码器(【 FPGA 】抢占式优先级译码器电路)的思路,根据四个外围器件的请求信号产生多路选择器的选择控制信号。

2、写总线部分,即将选通通道的数据写到总线上。

3、读总线部分,各个外围器件根据自己的情况将总线数据读入器件内部进行运算和处理。

fpga与ic

看自己的兴趣了。

喜欢硬件的,做做FPGA、数字IC,喜欢软的、编程的,搞搞图像处理。

当然也有可能是硬件图像处理哦。

fpga和芯片哪个发展前景好

试用领域不同。FPGA用途很广,尤其是用于芯片设计阶段,绝大多数SOC都是要用FPGA设计的。

设计完成后,大规模生产自然用SOC。其实FPGA最初就是用来设计和调试SOC电路的。由于SOC的初期投资较大,因此小批量生产的电路一般直接用FPGA完成。大批量的用SOC,因为SOC比FPGA成本低。

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