fpga(field-programmable gate array)芯片是具有可編程邏輯門電路的可編程芯片。與asic定制集成電路不同,fpga芯片可以在用戶購買后進(jìn)行現(xiàn)場編程,以適應(yīng)不同應(yīng)用場景。fpga芯片通常由lut(查找表)等可編程邏輯單元、寄存器、時鐘管理器、多路復(fù)用器、分頻器等組件組成,被廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號處理、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)路由、協(xié)議轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。
其中,lut單元是fpga芯片最基本的邏輯部件,其對于fpga的性能和資源占用具有較大影響。寄存器經(jīng)常用作狀態(tài)機(jī)或數(shù)據(jù)流管道元素,用于存儲臨時數(shù)據(jù)。時鐘管理器能夠根據(jù)需要為fpga系統(tǒng)提供多個時鐘信號。多路復(fù)用器和分頻器則可用于數(shù)據(jù)選擇和時鐘分頻等應(yīng)用場景。
fpga芯片的優(yōu)點在于其可編程性和靈活性,可以提供高度定制和可更新性,不需要大量硬編碼,與asic相比其開發(fā)周期更短、成本更低。舉例來說,intel公司(原名英特爾)的stratix系列fpga芯片被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)視覺、無線通信、射頻、高速串行通信等領(lǐng)域,比如在智能車輛里使用 fpga 芯片來控制 adas(高級駕駛輔助系統(tǒng)) 的各個傳感器模塊;或者還能通過fpga芯片來進(jìn)行人工智能加速,例如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(cnn)等。
總之,fpga芯片具有可編程性、靈活性和可定制性等特點,被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字電子系統(tǒng)中,為其提供了更高的性能和更多的功能,有著廣闊的應(yīng)用前景。