เอฟพีจีเอ Intel® และเอฟพีจีเอ SoC
Intel® FPGA มอบตัวรับส่งสัญญาณ SRAM แบบฝังที่กำหนดค่าได้หลากหลาย, ตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง I/O ความเร็วสูง บล็อกลอจิก และการกำหนดเส้นทาง ทรัพย์สินทางปัญญาในตัว (IP) รวมกับเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่โดดเด่นช่วยลดเวลา พลังงาน และต้นทุนในการพัฒนา FPGA
เอฟพีจีเอ Intel® และเอฟพีจีเอ SoC
ประโยชน์ของ FPGA
FPGA คือ IC เซมิคอนดักเตอร์ที่ฟังก์ชันทางไฟฟ้าส่วนใหญ่ภายในอุปกรณ์สามารถเปลี่ยนแปลง เปลี่ยนแปลงโดยวิศวกรออกแบบ เปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการประกอบ PCB หรือแม้แต่เปลี่ยนหลังจากที่อุปกรณ์ถูกส่งไปยังลูกค้าใน 'ภาคสนาม'
ความยืดหยุ่น
ฟังก์ชัน FPGA สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง
การเพิ่มความเร็ว
นำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดเร็วขึ้นและ/หรือเพิ่มประสิทธิภาพระบบของคุณ
และการประกอบ
FPGA ในปัจจุบันประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ On Die, I/O ของตัวรับส่งสัญญาณที่ 28 Gbps (หรือเร็วกว่า), บล็อก RAM, เอ็นจิ้น DSP และอื่นๆ
ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO)
แม้ว่า ASIC อาจมีค่าใช้จ่ายต่อหน่วยน้อยกว่า FPGA ที่เทียบเท่ากัน แต่การสร้างต้องใช้ค่าใช้จ่ายที่ไม่เกิดซ้ำ (NRE) เครื่องมือซอฟต์แวร์ราคาแพง ทีมออกแบบเฉพาะทาง และวงจรการผลิตที่ยาวนาน
ระบบนิเวศ Intel® SoC FPGA
เอฟพีจีเอ SoC Intel® ใช้โปรเซสเซอร์ ARM* และสืบทอดความแข็งแกร่งของระบบนิเวศ ARM* Intel พันธมิตรระบบนิเวศของเรา และชุมชนผู้ใช้ Intel® SoC FPGA มีตัวเลือกมากมายเพื่อตอบสนองความต้องการในการพัฒนา SoC FPGA ของคุณ
คุณเพิ่งรู้จักกับโลกของ FPGA ใช่ไหม
อ่านอีบุ๊กฟรี "เอฟพีจีเอสำหรับผู้มียังไม่มีความรู้ขั้นพื้นฐาน" เพื่อเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับเอฟพีจีเอ หรือดูแหล่งข้อมูลอื่นๆ ใน "เริ่มต้นใช้งาน" เพื่อเรียนรู้วิธีใช้/ออกแบบกับเอฟพีจีเอ
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Intel® FPGAs & SOC FPGA
FPGA คืออะไร
เอฟพีจีเอหรืออาร์เรย์เกตที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับงานภาคสนามเป็นวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์ที่มีการปรับแต่งฟังก์ชันการทำงานเชิงไฟฟ้าเพื่อเร่งความเร็วให้กับเวิร์คโหลดที่สำคัญ
SoC FPGA คืออะไร
อุปกรณ์ SoC FPGA รวมทั้งโปรเซสเซอร์และสถาปัตยกรรม FPGA ไว้ในอุปกรณ์เครื่องเดียว
การผสานรวมฟังก์ชันการจัดการระดับสูงของโปรเซสเซอร์และการทำงานแบบเรียลไทม์ที่เข้มงวด การประมวลผลข้อมูลที่รุนแรง หรือฟังก์ชันอินเทอร์เฟซของ FPGA (Field Programmable Gate Array) ลงในอุปกรณ์เครื่องเดียวทำให้เกิดแพลตฟอร์มการประมวลผลแบบฝังที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
ส่งผลให้มีการผสานรวมที่สูงขึ้น ใช้พลังงานต่ำ ขนาดบอร์ดที่เล็กลง และการสื่อสารแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นระหว่างโปรเซสเซอร์และ FPGA นอกจากนี้ยังมีชุดอุปกรณ์ต่อพ่วงมากมาย หน่วยความจำบนชิป ลอจิกอาเรย์แบบ FPGA และตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง
โปรเซสเซอร์ประเภทใดมีอยู่ใน FPGA
โปรเซสเซอร์ใน SoC FPGA สามารถเป็นแบบ "ฮาร์ด" หรือ "ซอฟต์" ฮาร์ดโปรเซสเซอร์ถูกนำมาใช้ในลอจิกซิลิกอนคงที่ของ SoC FPGA คล้ายกับตัวรับส่งสัญญาณซีเรียล อย่างไรก็ตาม ในเอฟพีจีเอ SoC โปรเซสเซอร์นั้นล้อมรอบด้วยตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งคุณสามารถใช้สำหรับฟังก์ชันแบบกำหนดเองหรือเฉพาะแอปพลิเคชัน ฮาร์ดโปรเซสเซอร์ให้ประสิทธิภาพของ CPU ที่สูงกว่าซอฟต์โปรเซสเซอร์ โดยขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ อัตรานาฬิกา และเทคโนโลยีการประมวลผล ตามชื่อที่สื่อถึง ชุดคุณสมบัติของฮาร์ดโปรเซสเซอร์จะได้รับการแก้ไข และโดยทั่วไปจะนำเสนอในรูปแบบ SoC FPGA เฉพาะเท่านั้น จำนวนและประเภทฮาร์ดโปรเซสเซอร์ภายใน SoC FPGA จะได้รับการแก้ไขตามฟังก์ชันของ SoC FPGA โดยเฉพาะ Altera® มีฮาร์ดโปรเซสเซอร์ให้ในตระกูลเอฟพีจีเอ SoC Intel® Stratix® 10, เอฟพีจีเอ SoC Intel® Arria® 10, เอฟพีจีเอ SoC Arria® V และเอฟพีจีเอ SoC Cyclone® V
ซอฟต์โปรเซสเซอร์ เช่น โปรเซสเซอร์ Nios® II ถูกนำไปใช้ในลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ โดยใช้ทรัพยากรบนชิป เช่น องค์ประกอบลอจิก ตัวคูณ และหน่วยความจำ และสามารถสร้างอินสแตนซ์ได้ในเกือบทุกตระกูลเอฟพีจีเอ ประสิทธิภาพและต้นทุนของซอฟต์โปรเซสเซอร์นั้นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ FPGA ซึ่งโปรเซสเซอร์นั้นสร้างอินสแตนซ์ แต่ประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายโดยทั่วไปจะต่ำกว่าในฮาร์ดโปรเซสเซอร์ จำนวนซอฟต์โปรเซสเซอร์ที่สามารถสร้างอินสแตนซ์ได้ในอุปกรณ์เครื่องเดียวนั้นถูกจำกัดโดยทรัพยากรของอุปกรณ์เท่านั้น (นั่นคือ ตรรกะและหน่วยความจำของอุปกรณ์) ตัวอย่างเช่น FPGA ความหนาแน่นสูงสามารถมีซอฟต์โปรเซสเซอร์ได้หลายร้อยตัว ในทำนองเดียวกัน สามารถใช้ซอฟต์โปรเซสเซอร์ประเภทต่างๆ ได้: 16 หรือ 32 บิต, เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน, ปรับพื้นที่ลอจิกให้เหมาะสม และอื่นๆ คุณสามารถเลือกย้ายการออกแบบซอฟต์โปรเซสเซอร์ไปยังการใช้งานฮาร์ดโปรเซสเซอร์ เมื่อย้ายไปยังเกทอาร์เรย์หรือการออกแบบที่ใช้เซลล์ ซอฟต์โปรเซสเซอร์ตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปสามารถใช้ในส่วน FPGA ของ SoC FPGA ได้เช่นกัน
ฉันจะใช้ FPGA ในการออกแบบที่ฝังตัวได้อย่างไร
มีหลายวิธีในการใช้ FPGA ในระบบแบบฝัง การใช้งานทั่วไปรวมถึง:
- I/O และอุปกรณ์ต่อพ่วง-เพิ่มอุปกรณ์ต่อพ่วงที่ขาดหายไปจากโปรเซสเซอร์ปัจจุบันของคุณ เช่น LCD หรือตัวควบคุมหน่วยความจำ หรือเพิ่มจำนวนช่อง I/O ในระบบของคุณโดยเพิ่มพอร์ต Ethernet, I/O ทั่วไป (GPIO) หรือ UART .I/O
- การประมวลผลร่วม-เพิ่มประสิทธิภาพของระบบโดยการย้ายอัลกอริธึมที่เน้นการประมวลผลจากซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนโปรเซสเซอร์ไปยังฮาร์ดแวร์ใน FPGA การประมวลผลสัญญาณ การประมวลผลภาพ และการประมวลผลแพ็กเก็ตได้รับการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานในฮาร์ดแวร์มากกว่าซอฟต์แวร์
- ตัวควบคุมที่ฝังตัวแบบกำหนดเอง-คุณตัดสินใจว่าจะรวมโปรเซสเซอร์ อุปกรณ์ต่อพ่วง อินเทอร์เฟซ ช่องเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (DMA) และหน่วยความจำ (และจำนวนเท่าใด) ไว้ในตัวควบคุมที่ฝังตัวแบบกำหนด
- มัลติโปรเซสเซอร์-เร่งการพัฒนาซอฟต์แวร์ของคุณ ปรับปรุงความเชื่อถือได้ของโค้ด และเพิ่มความสามารถในการบำรุงรักษาโดยการกระจายงานไปยัง CPU หลายตัว คุณสามารถออกแบบระบบมัลติโปรเซสเซอร์ให้เป็นระบบแบบกำหนดเองภายใน FPGA เดียว หรือเพื่อเพิ่ม CPU ภายนอกหรือโปรเซสเซอร์สัญญาณดิจิทัล
สมัครรับจดหมายข่าว Intel® FPGA
คุณต้องการข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับ Intel® FPGA, Programmable Accelerators และโซลูชั่นด้านพลังงานหรือไม่ กำลังมองหาเคล็ดลับดีๆ เกี่ยวกับการฝึกอบรมและเครื่องมืออยู่ใช่ไหม คลิกที่นี่เพื่อสมัครรับจดหมายข่าวรายเดือน Intel Inside Edge