FPGA的执行方式是什么?FPGA有哪些优势?

FPGA设计不是简单的芯片研究，主要是利用 FPGA 的模式进行其他行业产品的设计。 为了增进大家对FPGA的认识，本文将对FPGA的执行方式以及FPGA的优势予以介绍。如果你对FPGA或是本文内容具有兴趣，不妨和小编一起来继续认真往下阅读哦。

一、FPGA执行方式

1.FPGA是一种数字集成电路芯片，名称为“现场可编程逻辑门阵列”FPGA的一项重要特点是其可编程特性，即用户可通过程序指定FPGA实现某一特定数字电路，FPGA的的组成有CLB，IOB，可编程互联资源，SRAM，DSP，时钟管理模块，CLB内包含有Filp-Flop和LUT等，可实现某些组合或时序逻辑电路;IOB与芯片引脚相连，内部含有缓冲和三态门等电路。

2.FPGA采用了逻辑单元阵列LCA，内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线三个部分，FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片，FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。

3.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，采用65nm工艺，可提供高达33万个逻辑单元、1,200个I/O和大量硬IP块，针对不同应用而集成的更多数量的逻辑功能、DSP、嵌入式处理和接口模块，也让时钟管理和电压分配问题变得更加困难。

二、FPGA优势

性能-利用硬件并行的优势，FPGA打破了顺序执行的模式，在每个时钟周期内完成更多的处理任务，超越了数字信号处理器(DSP)的运算能力。 著名的分析与基准测试公司BDTI，发布基准表明在某些应用方面，FPGA每美元的处理能力是DSP解决方案的多倍。2在硬件层面控制输入和输出(I/ O)为满足应用需求提供了更快速的响应时间和专业化的功能。

上市时间—尽管上市的限制条件越来越多，FPGA技术仍提供了灵活性和快速原型的能力。 用户可以测试一个想法或概念，并在硬件中完成验证，而无需经过自定制ASIC设计漫长的制造过程。3由此用户就可在数小时内完成逐步的修改并进行FPGA设计迭代，省去了几周的时间。 商用现成(COTS)硬件可提供连接至用户可编程FPGA芯片的不同类型的I/O。 高层次的软件工具的日益普及降低了学习曲线与抽象层，并经常提供有用的IP核(预置功能)来实现高级控制与信号处理。

成本— 自定制ASIC设计的非经常性工程(NRE)费用远远超过基于FPGA的硬件解决方案所产生的费用。 ASIC设计初期的巨大投资表明了原始设备制造商每年需要运输数千种芯片，但更多的最终用户需要的是自定义硬件功能，从而实现数十至数百种系统的开发。可编程芯片的特性意味着用户可以节省制造成本以及漫长的交货组装时间。 系统的需求时时都会发生改变，但改变FPGA设计所产生的成本相对ASCI的巨额费用来说是微不足道的。

稳定性—软件工具提供了编程环境，FPGA电路是真正的编程“硬”执行过程。 基于处理器的系统往往包含了多个抽象层，可在多个进程之间计划任务、共享资源。 驱动层控制着硬件资源，而操作系统管理内存和处理器的带宽。对于任何给定的处理器内核，一次只能执行一个指令，且基于处理器的系统时刻面临着严格限时的任务相互取占的风险。 而FPGA不使用操作系统，拥有真正的并行执行和专注于每一项任务的确定性硬件，可减少稳定性方面出现问题的可能。

长期维护—正如上文所提到的， FPGA芯片是现场可升级的，无需重新设计ASIC所涉及的时间与费用投入。 举例来说，数字通信协议包含了可随时间改变的规范，而基于ASIC的接口可能会造成维护和向前兼容方面的困难。可重新配置的FPGA芯片能够适应未来需要作出的修改。 随着产品或系统成熟起来，用户无需花费时间重新设计硬件或修改电路板布局就能增强功能。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关FPGA的内容，希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章，可以在网页顶部选择相应的频道哦。