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采用微控制器的新型FPGA
 

【作者: Ted Marena】2017年10月03日 星期二

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尽管FPGA在许多应用中日益普及,但大部分供应商仅采用两种颇为狭窄但截然不同的FPGA结构。市场上不同产品阵营之间的区隔是很清楚的,一边是整合了多个应用处理器核心的高端SoC FPGA,另一边是主要包含逻辑单元的低端FPGA方案。供应商一般都只提供其中一类产品:要麽是提供内置高性能ARM A级应用处理器的SoC FPGA,要麽是提供没有处理器的低端FPGA。


像伺服器农场和高性能运算系统这类应用,对运算性能的要求越来越高,为因应这种需求,SoC FPGA也开始整合多个十分适合处理高性能应用的ARM A级应用处理器。然而,现实的情况是,这种整合ARM A级处理器的SoC FPGA对很多其他应用来说,都算是大材小用。它们一般都比较贵,由於作业系统的要求而产生很多软体支援的负担,此外,由於高功耗也导致系统过热。一般来说,对越来越多的应用而言,这种强大的原始运算性能是不必要的;但要用低端FPGA来替代也不尽理想。由於低端FPGA只是一组逻辑单元的组合,没有硬核微控制器或处理器,虽然它们带有软核微控制器,但却不带周边设备或子系统。若需要周边设备,就必须利用FPGA闸来开发建立。带软核微控制器的低端FPGA一般运行缓慢,而且由於需要FPGA闸来建立微控制器和子系统而使得效率不彰。此外,它们几??没有设计安全性可言,而且都是以专用的架构来开发。这两种FPGA选择已经无法满足越来越多的通用型应用之要求。
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