Pengumpulan PCB FPGA

Apa FPGA?

FPGA (Field Programmable Gate Array) adalah cip litar yang boleh dikonfigur semula dan arkitektur yang boleh dikonfigur semula perkakasan. Ralat FPGA bukanlah kajian cip sederhana, tetapi terutama menggunakan mod FPGA untuk merancang produk dalam industri lain. Melalui pemrograman, pengguna FPGA boleh ubah skenario aplikasinya kapan saja. Ia boleh simulasi pelbagai operasi selari CPU, GPU dan perkakasan lain. Melalui sambungan antaramuka kelajuan tinggi dengan perkakasan sasaran, FPGA boleh menyelesaikan efisiensi operasi rendah perkakasan sasaran, supaya menyedari kecepatan pada aras sistem.

Penjana sistem boleh sambung blok logik di dalam FPGA melalui sambungan boleh disunting sesuai dengan perlukan, sama seperti papan sirkuit ditempatkan dalam cip. Blok logik dan sambungan FPGA selesai boleh diubah mengikut perancang, jadi FPGA boleh selesaikan fungsi logik yang diperlukan.

Secara umum, FPGA lebih lambat daripada ASIC (cip integrasi spesifik aplikasi), yang tidak boleh lengkap desain kompleks, tetapi penggunaan kuasa rendah. Tetapi mereka juga mempunyai banyak keuntungan, seperti produk selesai cepat, boleh diubahsuai untuk betulkan ralat dalam program dan biaya murah. Pembuat juga boleh menyediakan FPGAs murah tetapi tidak boleh disunting dengan baik. Kerana cip-cip ini mempunyai kemampuan edit yang buruk, pembangunan rancangan ini selesai pada FPGA biasa, dan kemudian rancangan dipindahkan ke cip yang sama dengan ASIC.

Mengapa menggunakan FPGA?

Hari ini, undang-undang Moore untuk pemproses tujuan umum (CPU) adalah dalam tahun gelap, sementara skala pembelajaran mesin dan perkhidmatan web berkembang secara eksponensial. Orang menggunakan perkakasan suai untuk mempercepat tugas komputer umum, tetapi industri yang berubah dengan cepat memerlukan perkakasan suai ini boleh diprogram semula untuk melakukan jenis baru tugas komputer.

FPGA telah digunakan sebagai pengganti batch kecil untuk cip istimewa (ASIC) selama bertahun-tahun. Bagaimanapun, pada tahun-tahun terakhir, ia telah digunakan pada skala besar di pusat data Microsoft, Baidu dan syarikat lain untuk menyediakan kuasa komputer yang kuat dan fleksibiliti yang cukup pada masa yang sama.

Jadi kenapa FPGA begitu cepat? Ini disebabkan bulu rakan-rakan.

CPU dan GPU milik struktur von Neumann, pengekodan arahan dan pelaksanaan, dan ingatan berkongsi. FPGA adalah arkitektur tanpa arahan dan memori berkongsi, yang membuat efisiensi tenaga cip FPGA jauh lebih tinggi daripada CPU dan GPU.

Dalam struktur Feng, kerana unit pelaksanaan (seperti inti CPU) boleh melaksanakan mana-mana arahan, perlu ada memori arahan, dekoder, unit aritmetik bagi pelbagai arahan dan logik proses lompatan cabang. Kerana logik kawalan aliran arahan adalah kompleks, mustahil untuk mempunyai terlalu banyak aliran arahan independen. Oleh itu, GPU menggunakan SIMD (aliran arahan tunggal aliran data berbilang) untuk membiarkan unit pelaksanaan berbilang memproses data berbeza dengan laju yang sama, dan CPU juga menyokong arahan SIMD.

Fungsi setiap unit logik FPGA telah ditentukan semasa memprogram semula (membakar), dan tiada arahan diperlukan.

Jika GPU digunakan untuk pemecut, untuk menggunakan kuasa komputer GPU secara penuh, saiz batch tidak boleh terlalu kecil, dan lambat akan lebih tinggi dari milisaat. Apabila menggunakan FPGA untuk mempercepat, hanya perlahan pcle mikrosaat diperlukan.

Lalu mengapa lambat FPGA jauh lebih rendah daripada GPU? Ini adalah perbezaan arkitektur.

FPGA mempunyai paralelisme saluran paip dan paralelisme data, sementara GPU mempunyai hampir hanya paralelisme data (kedalaman saluran paip terhad).

Apa sifat FPGA?

Katakanlah FPGA muncul sebagai sirkuit setengah suai dalam medan sirkuit integrasi khusus aplikasi (ASIC). Ia tidak hanya memecahkan kekurangan sirkuit suai, tetapi juga mengatasi kekurangan bilangan sempadan sirkuit gerbang peranti program asal.

Berbanding dengan cip ASIC, ciri penting FPGA adalah ciri yang boleh diprogramkan, iaitu, pengguna boleh nyatakan FPGA untuk menyedari sirkuit digital khusus melalui program. Selain itu, cip FPGA adalah salah satu pilihan terbaik bagi sistem batch kecil untuk meningkatkan integrasi sistem dan kepercayaan.

Struktur dalaman asas FPGA

Pembuat FPGA utama

1. Xilinx, platform pembangunan adalah ISE

2. Altera, platform pembangunan adalah Quartus II

3. Actel, platform pembangunan adalah libero

4. Lattice, lattice platform perisian

5. Atmel

6. Xilinx, platform perisian Vitis

7. Intel Altera, platform perisian Quartus II

Platform telefon perisian, telefon perisian 8

9. Micro Chip

Skema sistem papan pembangunan FPGA untuk menyadari enjin dan elektronik kawalan berdasarkan MCU, ASIC suai dan kawalan wayar besar telah dikembangkan dekat dengan batasan teknik dan aplikasi, dan industri kereta sedang menghadapi cabaran reka baru.

Penjana elektronik otomatik boleh meningkatkan kemampuan mereka untuk menghadapi kesilapan berbilang dengan menggunakan teknologi FPGA dengan julat suhu lanjut. Walaupun banyak penyedia komponen menggunakan teknik rancangan preventif dan kaedah terbatas untuk simulasi dan simulasi kesan persekitaran, beberapa arkitektur FPGA masih mempunyai keuntungan yang terkandung dalam melawan julat suhu lanjut.

Persekitaran ekstrim sering menyebabkan mod kegagalan berkaitan dengan pemasangan dan pakej FPGA, bebas dari peranti sendiri. Oleh itu, ia sangat penting untuk menyimpan bilik spesifikasi di semua aras sistem elektronik kereta. Produk yang disediakan oleh penyedia FPGA seperti Xilinx dan Actel mempunyai julat suhu tentera yang luas, yang boleh menentukan lebih baik koeficien pengembangan panas dan mengelakkan pengaruh tekanan panas.

IPCB adalah penghasil pemasangan PCB satu hentian. Kami menyediakan penghasilan PCB FPGA dan perkhidmatan pemasangan PCB FPGA