พื้นฐาน Intel® FPGA และเริ่มต้นใช้งาน

พื้นฐานเกี่ยวกับ FPGA

ความรู้พื้นฐาน: วงจรรวมและการออกแบบลอจิก

วงจรในตัว (ICs) มักจะเรียกว่า "ชิป" พวกเขาใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมากบนซับสเตรตซิลิกอน CPU, GPU, และ FPGAs คือ IC ทั้งหมด IC ส่วนใหญ่ใช้การออกแบบลอจิก สัญญาณไฟฟ้าเข้าสู่ IC และตีความว่าเป็น "0" หรือเป็น "1" ตามระดับแรงดันไฟฟ้า คุณสามารถดูสัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อรวบรวมค่าต่างๆ หรือคุณสามารถดูสัญญาณเดียวกันหลายครั้งและดูว่ามันเปลี่ยนแปลงอย่างไร

การออกแบบลอจิกคือการออกแบบวงจรในการตัดสินใจโดยใช้ค่า "0" และ "1" เหล่านั้น การออกแบบลอจิกประกอบด้วยเกตแบบลอจิคัลเพื่อเปรียบเทียบค่าที่แตกต่างกันสองค่าหรือมากกว่า เพื่อตอบคําถามเช่น: "ค่าทั้งสองเท่ากัน" หรือ "ค่าทั้งสองเท่ากับ 1 หรือไม่" นอกจากนี้โครงสร้างที่เรียกว่า "ฟลิปฟลอป" นอกพื้นที่ของคําถามเหล่านี้ในเวลา การออกแบบลอจิคัลที่ทันสมัยมีเกทลอจิคัลหลายพันล้านล้าน

การเปรียบเทียบที่ดีคือเมื่อคุณได้ยินเพลงเปียโน แต่ละจํานวนเวลานักดนตรีจะกําหนดสิ่งที่คุณจะได้ยิน การตัดสินใจแต่ละครั้งนั้นง่าย แต่เพลงที่สวยงามต้องอาศัยการตัดสินใจมากมายและทักษะมากมาย ชุดการออกแบบลอจิกที่ดีใน IC สามารถสร้างคําตอบด้านการคํานวณที่น่าทึ่งได้!

FPGA คืออะไร

FPGA ย่อสําหรับ Field Programmable Gate Array FPGAs คือ พีซีเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถเปลี่ยนฟังก์ชันการทํางานส่วนใหญ่ภายในอุปกรณ์ได้ เปลี่ยนแปลงโดยวิศวกรออกแบบ เปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการประกอบ PCB หรือเปลี่ยนหลังจากปรับใช้ผลิตภัณฑ์

การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนอินพุตและเอาต์พุตไฟฟ้าที่ได้รับ เกตลอจิกและฟลิปฟล็อปส์ใดถูกนํามาใช้ และวิธีการเชื่อมต่อเกทเหล่านั้นเข้าด้วยกัน

FPGA ประกอบด้วยตารางลอจิกที่กําหนดค่าได้ หรือที่เรียกว่าโมดูลลอจิกแบบปรับได้ (ALM) และบล็อกพิเศษ เช่น บล็อกการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) และบล็อกหน่วยความจําเข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) บล็อกที่ตั้งโปรแกรมได้เหล่านี้จะรวมกันผ่านการเชื่อมต่อระหว่างการกําหนดเส้นทางที่กําหนดค่าได้เพื่อใช้วงจรดิจิทัลที่สมบูรณ์

ใครใช้ FPGAs

นัก พัฒนา

นักพัฒนาใช้ FPGAs ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สําหรับแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย

นัก วิจัย

นักวิจัยใช้ FPGAs เพื่อสํารวจการออกแบบลอจิกเพื่อแก้ปัญหาที่ยากลําบากและนําอัลกอริธึมใหม่ไปใช้

นัก เรียน

เนื่องจาก FPGAs สามารถตั้งโปรแกรมได้อีกครั้งและอีกครั้งจึงเป็นวิธีการในอุดมคติในการเรียนรู้การออกแบบลอจิก

นักอดิเรก

เช่นเดียวกับนักเรียนบ่อยครั้งที่ชื่นชอบงานอดิเรกมีความปรารถนาที่จะเรียนรู้การออกแบบลอจิกและ FPGAs เหมาะสําหรับสิ่งนี้

เหตุใดคุณจึงใช้ FPGA

ประโยชน์ของการใช้ FPGA ประกอบด้วย:

ยืดหยุ่น

ฟังก์ชัน FPGA สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อเปิดเครื่องทุกเครื่อง

เร่ง

นําผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดเร็วขึ้นและ/หรือเพิ่มประสิทธิภาพระบบของคุณ

รวม

FPGAs ในปัจจุบันประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ On Die, I/O ของตัวรับส่งสัญญาณที่ 28 Gbps (หรือเร็วกว่า), บล็อก RAM, เอ็นจิ้น DSP และอื่นๆ

ค่าใช้จ่ายโดยรวมในความเป็นเจ้าของ (TCO)

แม้ว่า ASIC อาจมีค่าใช้จ่ายต่อหน่วยน้อยกว่า FPGA เทียบเท่ากัน แต่การสร้างต้องใช้ค่าใช้จ่ายที่ไม่เกิดซ้ํา (NRE) เครื่องมือซอฟต์แวร์ราคาแพง ทีมออกแบบความเชี่ยวชาญพิเศษ และวงจรการผลิตที่ยาวนาน

คุณใช้ FPGA อย่างไร

วิธีการออกแบบ	คำ อธิบาย	เครื่องมือหลักที่ใช้
การออกแบบ FPGA แบบดั้งเดิม	วิธีนี้จะใช้ภาษาที่ใช้อธิบายฮาร์ดแวร์ (HDL) เพื่ออธิบายการออกแบบ และเครื่องมือ Electronic Design Automation (EDA) เพื่อเปลี่ยนคําอธิบายการออกแบบของคุณให้เป็น FPGA	ซอฟต์แวร์ Intel® Quartus® Prime
การออกแบบระดับสูง	วิธีนี้จะทําให้คุณใช้ภาษาในระดับที่สูงขึ้น โดยปกติแล้ว Data Parallel C++ (DPC++) เพื่ออธิบายการออกแบบ ในการใช้เฉพาะ DPC++ คุณต้องใช้บอร์ดที่รองรับซึ่งเสียบเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่มีโฮสต์ x86 คุณอาจผสมวิธีนี้กับการออกแบบ FPGA แบบดั้งเดิมเพื่อประสิทธิภาพการทํางานที่ดีขึ้น	ชุดเครื่องมือพื้นฐาน oneAPI
ใช้บริการออกแบบ FPGA	หากคุณต้องการใช้ FPGA ในผลิตภัณฑ์ของคุณ แต่คุณไม่มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบด้วยตัวคุณเอง Intel มีพาร์ทเนอร์มากมายที่เสนอบริการออกแบบ FPGA	เว็บไซต์ FPGA Design Services

ดูทั้งหมด แสดงน้อยลง

เริ่มต้นใช้งาน

ฝึก อบรม

Intel FPGA Technical Training เสนอสองหลักสูตรโดยเฉพาะสําหรับผู้เรียน FPGA เริ่มต้น เลือกเส้นทางของคุณขึ้นอยู่กับรูปแบบการเรียนรู้ของคุณ ไม่มีค่าใช้จ่ายในการเข้าร่วม Intel FPGA Technical Training

เวิร์คช็อประดับเริ่มต้นสําหรับ FPGAs Intel®

คุณชอบที่จะเรียนรู้กับผู้สอนหรือไม่? เข้าร่วมเวิร์กช็อป 3 ชั่วโมงนี้

เส้นทางการเรียนรู้ของนักออกแบบ Intel FPGA เริ่มต้น

คุณเป็นผู้เรียนที่นําด้วยตนเองหรือไม่ หลักสูตรนี้จะทําให้คุณเริ่มเรียน!

แค็ตตาล็อก Intel® FPGA Technical Training

แค็ตตาล็อกนี้แสดงรายการหลักสูตรทั้งหมดที่พร้อมใช้งานสําหรับผู้ใช้ระดับเริ่มต้นถึงขั้นสูง

แหล่งข้อมูลเริ่มต้นใช้งานอื่นๆ

รับข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับจดหมายข่าวของเรา

ในแต่ละเดือน จดหมายข่าวนี้มีการพัฒนา กิจกรรม และชั้นเรียนล่าสุดโดยไม่มีค่าใช้จ่าย สมัครสมาชิกตอนนี้เลย

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ Intel® Quartus®

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์เพื่อเริ่มต้นการออกแบบ FPGA ของคุณเอง ไม่จําเป็นต้องมีใบอนุญาตสําหรับเวอร์ชัน Lite ดาวน์โหลดได้ที่นี่

บทช่วยสอน FPGAcademy

บทช่วยสอนเหล่านี้เหมาะสําหรับผู้ที่ต้องการพื้นหลังมากขึ้นในการออกแบบลอจิกดิจิทัล เยี่ยมชมได้เลย

อีบุ๊กระดับเริ่มต้น

อีบุ๊กฟรีนี้สามารถเพิ่มความรู้ของคุณเกี่ยวกับ FPGAs ดาวน์โหลดหนังสือตอนนี้

เรียนรู้ให้ดี

แหล่งข้อมูลระดับเริ่มต้นเพิ่มเติม
Intel FPGA Technical Training	Intel เสนอการฝึกอบรมทางเทคนิคแบบไม่มีค่าใช้จ่ายเพื่อเรียนรู้การใช้งาน FPGAs Intel เรียนรู้หัวข้อขั้นสูง เช่น วิธีการปิดเวลาและ Platform Designer
Intel FPGA Academic Program	เราจัดหาแหล่งข้อมูลเพื่อช่วยให้ครูและศาสตราจารย์สามารถเรียนฝีมือในหลักสูตรวิทยาศาสตร์ด้านวิศวกรรมและคอมพิวเตอร์
ฟอรัม FPGA ที่ชุมชน Intel	รับการสนับสนุนและพูดคุยกับทุกคนในชุมชนนักพัฒนา FPGA
บอร์ด DE-10 Lite	บอร์ดนี้เป็นตัวเลือกที่ดีสําหรับผู้เริ่มต้น
ตัวอย่างการออกแบบ Intel FPGA	คลังตัวอย่างการออกแบบนี้สําหรับ FPGAs Intel รวมถึงตัวอย่างการออกแบบสําหรับนักออกแบบทุกระดับ
แหล่งข้อมูลสนับสนุน Intel FPGA	หน้านี้นําไปสู่แหล่งข้อมูลการสนับสนุนทั้งหมดที่มีให้สําหรับนักพัฒนา Intel FPGA