Intel® FPGAพื้นฐานและการเริ่มต้นใช้งาน
ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับFPGA
ความรู้พื้นหลัง: วงจรรวมและการออกแบบลอจิก
วงจรในตัว (IC) มักจะเรียกว่า "ชิป" โดยใช้งานวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กมากบนพื้นผิวซิลิคอน CPU, GPU และFPGAsคือ IC ทั้งหมด IC ส่วนใหญ่ใช้การออกแบบลอจิก สัญญาณไฟฟ้าจะเข้าสู่ IC และถูกตีความว่าเป็น "0" หรือเป็น "1" ตามระดับแรงดันไฟฟ้า คุณสามารถดูสัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อรวบรวมค่าจํานวนมาก หรือดูที่สัญญาณเดียวกันหลายครั้งและดูว่ามีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร
การออกแบบลอจิกกําลังออกแบบวงจรเพื่อตัดสินใจตามค่า "0" และ "1" เหล่านั้น การออกแบบลอจิกประกอบด้วยเกตลอเพื่อเปรียบเทียบค่าสองค่าขึ้นไป เพื่อตอบคําถามเช่น: "ทั้งสองค่าเหมือนกันหรือไม่" หรือ "ทั้งสองค่าเท่ากับ 1" นอกจากนี้โครงสร้างที่เรียกว่า "flipflops" ทําให้คําถามเหล่านี้ทันเวลา การออกแบบตรรกะสมัยใหม่มีเกตลอนับพันล้าน
การเปรียบเทียบที่ดีคือเมื่อคุณได้ยินเสียงเพลงเปียโน แต่ละช่วงเวลา นักดนตรีจะกําหนดสิ่งที่คุณจะได้ยิน การตัดสินใจแต่ละครั้งนั้นเรียบง่าย แต่เพลงที่สวยงามต้องมีการตัดสินใจมากมายและมีทักษะที่มาก ชุดการออกแบบลอจิกที่ดีใน IC สามารถสร้างคําตอบเชิงคํานวณที่น่าทึ่ง!
FPGAคืออะไร
FPGAย่อสําหรับ Field Programmable Gate Array FPGAs เป็น IC เซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถเปลี่ยนฟังก์ชันการทํางานส่วนใหญ่ภายในอุปกรณ์ได้ เปลี่ยนโดยวิศวกรออกแบบ เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการประกอบ PCB หรือแม้แต่การเปลี่ยนแปลงหลังจากปรับใช้ผลิตภัณฑ์
การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนการรับอินพุตและเอาต์พุตไฟฟ้าสิ่งที่ได้รับ เกตและ flipflops แบบลอจิกจะถูกนําไปใช้ และวิธีการเชื่อมต่อเกตเหล่านั้นเข้าด้วยกัน
FPGAประกอบด้วยโครงข่ายลอจิกที่กําหนดค่าได้ หรือที่เรียกว่า Adaptive Logic Module (ALM) และบล็อกเฉพาะทาง เช่น บล็อกการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) และบล็อกหน่วยความจําเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) บล็อกแบบตั้งโปรแกรมได้เหล่านี้จะถูกรวมเข้าไว้ด้วยการเชื่อมต่อระหว่างการกําหนดเส้นทางที่กําหนดค่าได้เพื่อใช้วงจรดิจิทัลที่สมบูรณ์
ใครใช้FPGAs
นัก พัฒนา
นักพัฒนาใช้FPGAsในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สําหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน
นัก วิจัย
นักวิจัยใช้FPGAsในการสํารวจการออกแบบลอจิกเพื่อแก้ปัญหาที่ยากลําบากและปรับใช้อัลกอริธึมใหม่
นัก เรียน
เนื่องจากFPGAsสามารถตั้งโปรแกรมได้อีกครั้งและอีกครั้ง จึงเป็นวิธีที่เหมาะสมในการเรียนรู้การออกแบบลอจิก
นักอดิเรก
เช่นเดียวกับนักเรียนมักจะมีนักจัดงานอดิเรกที่ต้องการเรียนรู้การออกแบบลอจิกและFPGAsเหมาะสําหรับสิ่งนี้
ทําไมคุณถึงใช้FPGA
สิทธิประโยชน์ของการใช้FPGAประกอบด้วย:
ยืดหยุ่น
FPGA ฟังก์ชันการทํางานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในทุกการเปิดเครื่องของอุปกรณ์
เร่ง
รับผลิตภัณฑ์เข้าสู่ตลาดได้เร็วขึ้น และ/หรือเพิ่มประสิทธิภาพของระบบของคุณ
รวม
FPGAsในปัจจุบัน ได้แก่ โปรเซสเซอร์แบบ on-die, I/O ตัวรับส่งสัญญาณที่ 28 Gbps (หรือเร็วกว่า), บล็อก RAM, เอนจิน DSP และอีกมากมาย
ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO)
แม้ว่า ASIC อาจมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าFPGAที่เทียบเท่า แต่การสร้างจะต้องมีค่าใช้จ่ายที่ไม่เกิดขึ้นประจํา (NRE) เครื่องมือซอฟต์แวร์ราคาแพง ทีมออกแบบความเชี่ยวชาญพิเศษ และวงจรการผลิตที่ยาวนาน
คุณจะใช้FPGAอย่างไร
ระเบียบวิธีการออกแบบ |
คำ อธิบาย |
เครื่องมือหลักที่ใช้ |
|---|---|---|
การออกแบบFPGAแบบดั้งเดิม |
วิธีการนี้ใช้ภาษาคําอธิบายฮาร์ดแวร์ (HDL) เพื่ออธิบายการออกแบบ และเครื่องมือ Electronic Design Automation (EDA) เพื่อเปลี่ยนคําอธิบายการออกแบบของคุณให้กลายเป็นการปรับใช้FPGA |
|
การออกแบบระดับสูง |
วิธีการนี้ใช้ภาษาที่สูงกว่า ซึ่งมักจะเป็น Data Parallel C++ (DPC++) เพื่ออธิบายการออกแบบ หากต้องการใช้เฉพาะ DPC++ คุณต้องใช้บอร์ดที่รองรับซึ่งเสียบเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่ใช้โฮสต์ x86 คุณอาจผสมวิธีการนี้เข้ากับการออกแบบFPGAแบบดั้งเดิมเพื่อประสิทธิภาพการทํางานที่ดีขึ้น |
|
ใช้บริการออกแบบFPGA |
หากคุณต้องการใช้FPGAในผลิตภัณฑ์ของคุณ แต่คุณไม่มีความเชี่ยวชาญในการออกแบบด้วยตัวคุณเอง Intel มีพาร์ทเนอร์มากมายที่เสนอบริการการออกแบบFPGA |
เริ่มต้นใช้งาน
ฝึก อบรม
Intel FPGA Technical Trainingมีสองหลักสูตรที่ทําขึ้นเป็นพิเศษสําหรับผู้เรียนFPGAเรียนรู้ เลือกเส้นทางของคุณตามสไตล์การเรียนรู้ของคุณ ไม่มีค่าใช้จ่ายในการเข้าร่วมIntel FPGA Technical Training
การประชุมเชิงปฏิบัติการระดับปฏิบัติการสําหรับ intel® FPGAs
คุณชอบที่จะเรียนรู้กับผู้สอนหรือไม่ เข้าร่วมเวิร์คช็อปแบบตัวต่อตัว 3 ชั่วโมงนี้
เส้นทางการเรียนรู้ของนักออกแบบIntel FPGAระดับเริ่มต้น
คุณเป็นผู้เรียนที่เรียนรู้ด้วยตนเองหรือไม่ หลักสูตรนี้จะช่วยคุณเริ่มต้น!
แคตตาล็อกIntel® FPGA Technical Training
แคตตาล็อกนี้แสดงรายการหลักสูตรทั้งหมดที่พร้อมใช้งานสําหรับผู้ใช้ขั้นสูง
แหล่งข้อมูลการเริ่มต้นใช้งานอื่นๆ
รับข่าวสารเกี่ยวกับจดหมายข่าวของเรา
ในแต่ละเดือน จดหมายข่าวนี้จะมีการพัฒนา กิจกรรม และคลาสที่ไม่มีค่าใช้จ่ายล่าสุด สมัครสมาชิกตอนนี้
ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์Intel® Quartus®
ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์เพื่อเริ่มการออกแบบFPGAของคุณเอง ไม่จําเป็นต้องมีใบอนุญาตใช้งานในเวอร์ชัน Lite ดาวน์โหลดได้ที่นี่
บทช่วยสอนเกี่ยวกับ FPGAcademy
บทช่วยสอนเหล่านี้เหมาะสําหรับผู้ที่ต้องการพื้นหลังมากขึ้นในการออกแบบลอจิกดิจิทัล เยี่ยมชมพวกเขาตอนนี้
เรียนรู้ต่อไป
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายละเอียด |
|
|---|---|
| Intel FPGA Technical Training | Intel เสนอการฝึกอบรมทางเทคนิคแบบไม่มีค่าใช้จ่ายเพื่อเรียนรู้การใช้FPGAs Intel เรียนรู้หัวข้อขั้นสูง เช่น วิธีการปิดเวลา และ Platform Designer |
| Intel FPGA Academic Program | เรามีแหล่งข้อมูลเพื่อช่วยครูและศาสตราจารย์ในชั้นเรียนคราฟต์สําหรับหลักสูตรวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ |
| ฟอรั่มFPGAที่ชุมชน Intel | รับการสนับสนุนและสนทนากับผู้ที่อยู่ในชุมชนนักพัฒนาFPGA |
| บอร์ด DE-10 Lite | บอร์ดนี้เป็นตัวเลือกที่ดีสําหรับผู้สนใจ |
| ตัวอย่างการออกแบบIntel FPGA | คลังข้อมูลตัวอย่างการออกแบบสําหรับ Intel FPGAs ประกอบด้วยตัวอย่างการออกแบบสําหรับนักออกแบบทุกระดับ |
| แหล่งข้อมูลการสนับสนุนIntel FPGA | หน้านี้นําไปสู่แหล่งข้อมูลสนับสนุนทั้งหมดที่พร้อมใช้งานสําหรับนักพัฒนาIntel FPGA |
เนื้อหาในหน้านี้เป็นการผสมผสานระหว่างการแปลเนื้อหาต้นฉบับภาษาอังกฤษโดยมนุษย์และคอมพิวเตอร์ เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อความสะดวกของคุณและเพื่อเป็นข้อมูลทั่วไปเท่านั้นและไม่ควรอ้างอิงว่าสมบูรณ์หรือถูกต้อง หากมีความขัดแย้งใด ๆ ระหว่างเวอร์ชันภาษาอังกฤษของหน้านี้กับคำแปล เวอร์ชันภาษาอังกฤษจะมีผลเหนือกว่าและควบคุม ดูเวอร์ชันภาษาอังกฤษของหน้านี้