Intel® FPGA и FPGA с интегрированной системой
Intel® FPGA предоставляют широкий выбор настраиваемой встроенной памяти SRAM, высокоскоростных трансиверов и вводов-выводов, логических блоков и возможностей маршрутизации. Встроенные объекты интеллектуальной собственности (IP) в сочетании с первоклассными программными инструментами позволяют сократить время разработки FPGA, а также снизить энергопотребление и затраты.
Intel® FPGA и FPGA с интегрированной системой
Преимущества FPGA
FPGA — это полупроводниковая интегральная схема, в которой проектировщик может изменить большую часть электрических функций устройства во время сборки печатной платы или даже после отправки оборудования клиентам на месте.
Гибкость
Функции FPGA могут меняться при каждом включении питания устройства.
Ускорение
Ускорьте вывод продукции на рынок и/или повысьте производительность вашей системы.
Интеграция
Современные FPGA включают в себя интегрированные на кристалле процессоры, вводы-выводы трансивера со скоростью передачи данных 28 Гбит/с (или выше), модули оперативной памяти, блоки цифровых сигнальных процессоров (DSP) и многое другое.
Совокупная стоимость владения
Несмотря на то, что стоимость одной интегральной схемы специального назначения (ASIC) может быть ниже, чем стоимость аналогичной FPGA, для их создания требуются единовременные расходы (NRE), дорогие программные инструменты, специализированные группы проектирования и длительные производственные циклы.
Экосистема Intel® SoC FPGA
Intel® SoC FPGA создаются на базе процессоров ARM* и наследуют сильные стороны экосистемы ARM*. Корпорация Intel, наши партнеры по экосистеме и сообщество пользователей ИС Intel® SoC FPGA предложат широкое разнообразие вариантов решения ваших задач по разработке SoC FPGA.
Вы новичок в мире FPGA?
Прочитайте бесплатную электронную книгу «FPGA для начинающих», чтобы узнать больше об FPGA, или посмотрите другие ресурсы в разделе «Начало работы», чтобы узнать о том, как использовать и проектировать с FPGA.
Начать
Посмотреть другие ресурсы, чтобы узнать о том, как использовать и проектировать с FPGA.
Часто задаваемые вопросы об Intel® FPGA и FPGA с интегрированной системой
Часто задаваемые вопросы
Часто задаваемые вопросы
Что такое FPGA?
FPGA, или программируемая логическая схема, — это интегрированная полупроводниковая цепь, где электрический функционал настроен для ускорения рабочих нагрузок.
Что такое FPGA с интегрированной системой?
Устройства FPGA с интегрированной системой объединяют архитектуры процессора и FPGA в одном устройстве.
Объединение функционала управления высокого уровня процессоров и выполнения операций в режиме реального времени с жесткими ограничениями, обработки предельных данных или интерфейсных функций FPGA (программируемой логической интегральной схемы) в одном устройстве позволяет получить еще более мощную встраиваемую вычислительную платформу.
В результате чего они обеспечивают более высокий уровень интеграции, сниженное энергопотребление, меньший размер платы и более высокую скорость обмена данными между процессором и FPGA. Они также включают в себя богатый набор периферийных устройств, интегрированную в микросхему память, логический массив, соответствующий типу FPGA, и высокоскоростные трансиверы.
Какие виды процессоров доступны в FPGA?
Процессоры FPGA с интегрированной системой могут быть аппаратными или программными. Аппаратные процессоры реализуются в жесткой логике микросхемы FPGA с интегрированной системой аналогично последовательным трансиверам. Однако в FPGA с интегрированной системой данный процессор окружен программируемой логикой, которую можно использовать для пользовательских функций или функций, ориентированных на конкретное приложение. Аппаратные процессоры обеспечивают более высокую производительность по сравнению с программными процессорами, которая зависит от таких факторов, как архитектура процессора, тактовая частота и технологический процесс. Как это следует из названия, наборы функций аппаратных процессоров не могут быть изменены и обычно предлагаются только как варианты определенной FPGA с интегрированной системой. Количество и тип аппаратных процессоров в FPGA с интегрированной системой также неизменны, как и назначение конкретной FPGA с интегрированной системой. Altera® предоставляет аппаратные процессоры в семействах FPGA с интегрированными системами Intel® Stratix® 10, Intel® Arria® 10, Arria® V и Cyclone® V.
Программные процессоры, например процессор Nios® II, реализованы в программируемой логике, используют такие интегрированные в микросхему ресурсы, как логические элементы, умножители и память, и могут быть инстанцированы практически в любом семействе FPGA. Производительность и стоимость программного процессора в основном зависят от FPGA, в которой инстанцируется процессор, однако его производительность и стоимость обычно ниже по сравнению с аппаратными процессорами. Количество программных процессоров, которые могут быть инстанцированы в одном устройстве, ограничено только ресурсами устройства (т. е. его логикой и памятью). Например, FPGA с высокой плотностью могут включать в себя сотни программных процессоров. Аналогичным образом могут быть реализованы различные типы программных процессоров: на 16 или 32 бит, с оптимизацией производительности и области логики и т.д. Возможен перенос проектов программных процессоров на реализации аппаратных процессоров при переходе на вентильные матрицы или проекты интегральных схем на основе библиотечных элементов. Аналогичным образом возможно использование одного или нескольких программных процессоров в части FPGA с интегрированной системой.
Как я могу использовать FPGA в своем встраиваемом проекте?
Существует множество способов использования FPGA во встраиваемой системе. Типичные варианты использования:
- Расширение вводов-выводов и периферийных устройств: добавление периферийных устройств, отсутствующих в имеющемся процессоре, таких как ЖК-дисплей или контроллеры памяти, или увеличение количества каналов ввода-вывода в системе путем добавления Ethernet, вводов-выводов общего назначения (GPIO) или портов UART.
- Совместная обработка данных: повышение производительности системы путем переноса алгоритмов, требующих большой вычислительной мощности, с программного обеспечения, использующего ресурсы процессора, на аппаратные средства FPGA. Производительность приложений для обработки сигналов, изображений и пакетов данных возрастает на порядок при работе на аппаратных средствах, а не на программных.
- Пользовательские встраиваемые контроллеры: возможность самостоятельно принимать решение о том, какие процессоры, периферийные устройства, интерфейсы, каналы прямого доступа к памяти (DMA) и модули памяти, а также какое их количество использовать в пользовательском встраиваемом контроллере.
- Многопроцессорные системы: ускорение разработки программного обеспечения, повышение надежности кода и улучшение удобства поддержки путем распределения задач между несколькими процессорами. Возможность проектирования пользовательской многопроцессорной системы на одной FPGA или расширения внешнего процессора или цифрового сигнального процессора.
Additional Resources
Explore more content related to Intel® FPGA devices such as development boards, intellectual property, support and more.
Support Resources
Resource center for training, documentation, downloads, tools and support options.
Development Boards
Intel® FPGA and its partners offer a large selection of development boards and hardware tools to accelerate the FPGA design process.
Intellectual Property
The Intel® FPGA IP portfolio covers a wide variety of applications with a combination of soft and hardened IP cores along with reference designs.
Design Tools
Explore our suite of software and development tools to assist hardware engineers and software developers when creating an FPGA design.
Contact Sales
Get in touch with sales for your Intel® FPGA product design and acceleration needs.
Ordering Codes
Decipher Intel® FPGA part numbers, including the significance of certain prefixes and package codes.
Where to Buy
Contact an Intel® Authorized Distributor today.
Subscribe to the Intel® FPGA Newsletter
Do you want the latest info about Intel® FPGAs, Programmable Accelerators, and power solutions? Looking for hot tips on training and tools? Click here to subscribe to the Intel Inside Edge Monthly Newsletter.