FPGA芯片有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?選擇FPGA還是選擇單片機(jī)?
在這篇文章中,小編將為大家?guī)?lái)FPGA的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、FPGA優(yōu)缺點(diǎn)
FPGA芯片可以把它叫做“可編程芯片”、“半定制化芯片”和“萬(wàn)能芯片”等。傳統(tǒng)芯片都是全定制的,設(shè)計(jì)好了出成品,就定死了這些功能,不能做更改,如果要更改的話,那就得重新設(shè)計(jì)生產(chǎn),但是,F(xiàn)PGA芯片最大的特點(diǎn)是芯片的具體功能是在制造完成以后由用戶配置決定,所以才被稱之為“可編程芯片”。
打個(gè)比喻:其它芯片是一個(gè)玩具模型,比如熊玩具,就是熊的模樣,球就是球的形狀,不能改變。但是,F(xiàn)PGA芯片呢,它是樂(lè)高積木玩具,玩家可以用不同的積木拼成各種各樣的玩具模型。這么理解的話,你就知道FPGA芯片是個(gè)啥了。
那么,F(xiàn)PGA有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?
1.優(yōu)點(diǎn)
FPGA的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1) FPGA由邏輯單元、RAM、乘法器等硬件資源組成,通過(guò)將這些硬件資源合理組織,可實(shí)現(xiàn)乘法器、寄存器、地址發(fā)生器等硬件電路。
(2) FPGA可通過(guò)使用框圖或者Verilog HDL來(lái)設(shè)計(jì),從簡(jiǎn)單的門電路到FIR或者FFT電路。
(3) FPGA可無(wú)限地重新編程,加載一個(gè)新的設(shè)計(jì)方案只需幾百毫秒,利用重配置可以減少硬件的開(kāi)銷。
(4) FPGA的工作頻率由FPGA芯片以及設(shè)計(jì)決定,可以通過(guò)修改設(shè)計(jì)或者更換更快的芯片來(lái)達(dá)到某些苛刻的要求(當(dāng)然,工作頻率也不是無(wú)限制的可以提高,而是受當(dāng)前的IC工藝等因素制約)。
2.缺點(diǎn)
FPGA的缺點(diǎn)如下:
(1) FPGA的所有功能均依靠硬件實(shí)現(xiàn),無(wú)法實(shí)現(xiàn)分支條件跳轉(zhuǎn)等操作。
(2) FPGA只能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)運(yùn)算。
總結(jié):FPGA依靠硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)所有的功能,速度上可以和專用芯片相比,但設(shè)計(jì)的靈活度與通用處理器相比有很大的差距。
二、選擇FPGA還是單片機(jī)?
現(xiàn)如今通用處理器(CPU)的霍爾定律已入暮年,而機(jī)器學(xué)習(xí)和Web服務(wù)的規(guī)模卻在指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。很多公司需要通過(guò)定制硬件來(lái)加速常見(jiàn)的計(jì)算任務(wù),如果一個(gè)項(xiàng)目就定制一次那么相對(duì)的成本也會(huì)非常的高,F(xiàn)PGA可以使這些定制的硬件可被重新編程來(lái)執(zhí)行新類型的計(jì)算任務(wù)。
對(duì)于從業(yè)這個(gè)角度來(lái)說(shuō),單片機(jī)的工作崗位會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于FPGA,因?yàn)閱纹瑱C(jī)的入門門檻比較低,學(xué)習(xí)起來(lái)相對(duì)比較容易上手;而FPGA的門檻會(huì)高,而且天花板也會(huì)高,但是學(xué)習(xí)需要依賴硬件平臺(tái)和儀器,這是主要因?yàn)镕PGA的主要用途是用在通信/信號(hào)處理/網(wǎng)絡(luò)/自動(dòng)控制等硬件設(shè)備上,理解FPGA在硬件上的用法,如果不借助硬件平臺(tái)很難掌握其在硬件上的用法,就算你花再多的時(shí)間和精力可能都如不了門。
單片機(jī)在入門時(shí)自己買塊開(kāi)發(fā)板也就百來(lái)塊錢,配合開(kāi)發(fā)板的資料自學(xué),如果實(shí)在學(xué)不會(huì)就去報(bào)班,總共的開(kāi)銷撐死了也就幾千塊。FPGA的開(kāi)發(fā)板要學(xué)習(xí)必要的外圍電路往往也需要有信號(hào)產(chǎn)生/分析相關(guān)的儀器配合,才能學(xué)習(xí)到較為深入的內(nèi)容。而一臺(tái)儀器本身就價(jià)格不菲,更何況一臺(tái)儀器根本滿足不了這些需求。幾臺(tái)儀器搞下來(lái),幾萬(wàn)塊錢也就出去了。
單片機(jī)和FPGA相比之下,F(xiàn)PGA領(lǐng)域的教程確實(shí)是不怎么理想。這其實(shí)給初學(xué)者造成了很大困擾。如果你是一個(gè)小白,在選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容的時(shí)候。同樣的時(shí)間和精力,一個(gè)有好的教程輔助而另外一個(gè)沒(méi)有;還有就是當(dāng)你工作一兩年以后想跳槽,FPGA想換一份能保持原來(lái)收入水平的工作,門檻會(huì)變高,機(jī)會(huì)也少畢竟公司相對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)還是太少;綜合這么多的因素,你應(yīng)該已經(jīng)知道如何選擇。
畢竟許多人入門新的行業(yè)只是單純的為了生活能更好一點(diǎn),工作崗位多一些,搬的磚輕松一點(diǎn),工資高一些。
以上所有內(nèi)容便是小編此次為大家?guī)?lái)的所有介紹,如果你想了解更多有關(guān)它的內(nèi)容,不妨在我們網(wǎng)站或者百度、google進(jìn)行探索哦。