FPGA芯片與其他主流芯片對比

admin
admin
admin
131
文章
0
評論
2021年7月7日10:14:31 評論 43,510 1300字閱讀4分20秒

FPGA芯片與其他主流芯片對比

FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片基于可編程器件(PAL、GAL)發(fā)展而來,是半定制化、可編程的集成電路。FPGA芯片按固定模式處理信號,可執(zhí)行新型任務(計算任務、通信任務等)。FPGA芯片相對專用集成電路(如ASIC芯片)更具靈活性,相對傳統(tǒng)可編程器件可添加更大規(guī)模電路數(shù)量以實現(xiàn)多元功能。

?

1.FPGA芯片相較于CPU芯片

CPU架構:CPU用于處理視覺算法需按指定順序執(zhí)行指令,第指令在圖像整體運行完成后,第二指令開始運行。在4步操作指令環(huán)境下,設定單個操作指令運行需10毫秒,完成總算法耗時約40毫秒。

FPGA架構:FPGA用于處理視覺算法采取規(guī)模化并行運算模式,可于圖像不同像素內(nèi)同時運行4步操作指令。設定單個操作操作指令運行需10毫秒,F(xiàn)PGA完成圖像整體視覺算法處理時間僅為10毫秒,F(xiàn)PGA圖像處理速度顯著快于CPU。

“FPGA+CPU”架構:此架構下,圖像在CPU與FPGA之間傳輸,包含傳輸時間在內(nèi)的算法整體處理時間仍低于純CPU架構。

 

2.FPGA芯片相較于GPU芯片

峰值性:GPU計算峰值(10Tflops)顯著高于FPGA計算峰值(小于1TFlops)。GPU架構依托深度流水線等技術可基于標準單元庫實現(xiàn)手工電路定制。相對而言,F(xiàn)PGA設計資源受限,型號選擇決定邏輯資源上限(浮點運算資源占用較高),F(xiàn)PGA邏輯單元基于SRAM查找表,布線資源受限。

內(nèi)存接口:GPU內(nèi)存接口(雙倍數(shù)據(jù)傳輸率存儲器等)帶寬優(yōu)于FPGA使用的DDR(雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)接口,滿足機器學習頻繁訪問內(nèi)存需求。

靈活性:FPGA可根據(jù)特定應用編程硬件,GPU設計完成后無法改動硬件資源,遠期機器學習使用多條指令平行處理單數(shù)據(jù),F(xiàn)PGA硬件資源靈活性更能滿足需求。

功耗:GPU平均功耗(200W)遠高于FPGA平均功耗(10W),可有效解決散熱問題。

 

3.FPGA芯片相較于ASIC芯片

ASIC需從標準單元進行設計,功能需求及性能需求發(fā)生變化時,ASIC芯片設計需經(jīng)歷重新投片,設計流程時間成本、經(jīng)濟成本較高。

FPGA包括預制門和觸發(fā)器,具備可編程互聯(lián)特性,可實現(xiàn)芯片功能重新配置。相對而言,ASIC芯片較少具備重配置功能。

ASIC與FPGA經(jīng)濟成本、時間成本區(qū)別:ASIC設計過程涉及固定成本,設計過程造成材料浪費較少,相對FPGA重復成本較低,非重復成本較高(平均超百萬美元)。

FPGA重復成本高于同類ASIC芯片,規(guī)?;慨a(chǎn)場景下,ASIC芯片單位IC成本隨產(chǎn)量增加持續(xù)走低,總成本顯著低于FPGA芯片。

FPGA無需等待芯片流片周期,編程后可直接使用,相對ASIC有助于企業(yè)節(jié)省產(chǎn)品上市時間。

技術未成熟階段,F(xiàn)PGA架構支持靈活改變芯片功能,有助于降低器件產(chǎn)品成本及風險,更適用于5G商用初期的市場環(huán)境。

 

公司介紹

北京數(shù)聯(lián)云創(chuàng)科技有限責任公司是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的開發(fā)類公司,集電路設計、智能居、教學設備,倉儲系統(tǒng)等研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為體,我們在物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式系統(tǒng)集成、智能硬件等新興領域有豐富開發(fā)經(jīng)驗,致力于提供各行業(yè)內(nèi)領先成熟的解決方案和完善的售后服務體系。

繼續(xù)閱讀
admin
印刷電路板(PCB)的應用 硬件開發(fā)

印刷電路板(PCB)的應用

印制電路板{Printed circuit boards},又稱印刷電路板,是電子元器件電氣連接的提供者。印制電路板多用“PCB”來表示,而不能稱其為“PCB板”。按照線路板層數(shù)可分為單面板、雙面板、...
印刷電路板(PCB)的介紹 硬件開發(fā)

印刷電路板(PCB)的介紹

電路板,也稱為印刷電路板或PCB,可以在當今世界的每個電子設備中找到。實際上,電路板被認為是電子設備的基礎,因為它是將各個組件固定在適當位置并相互連接以使電子設備按預期工作的地方。 簡單的形式是電路板...
FPGA應用領域 硬件開發(fā)

FPGA應用領域

FPGA(FieldProgrammableGateArray)芯片基于可編程器件(PAL、GAL)發(fā)展而來,是半定制化、可編程的集成電路。FPGA有很多優(yōu)點,并行處理能力強,速度快,由于FPGA硬件...
電路板開發(fā) 硬件開發(fā)

電路板開發(fā)

.電路板與開發(fā)板 電路板(Printed Circuit Board,簡稱PCB),又稱線路板、PCB板、鋁基板、高頻板、超薄線路板、超薄電路板、印刷(銅刻蝕技術)電路板等,是重要的電子部件,是電子元...
匿名

發(fā)表評論

匿名網(wǎng)友 填寫信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: