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admin 5个月前 ( 05-25 05:12 ) 0条评论
摘要: 在老石之前的文章《Xilinx到底有没有赢得微软的FPGA订单》中,提到了Facebook可能会采用类似eFPGA的方法。...

本文首发于大众号“老石谈芯”,欢迎重视

eFPGA亡眼望远镜,全称为嵌入式FPGA(Embedded FPGA),望文生义是将相似于FPGA的可编程逻辑阵列“嵌入”到ASIC或SoC中。儿童谜语300则在老石之前的文章《Xilinx究竟有没有赢得微软的FPGA订单》中,说到了Facebook可能会选用相似eFPGA的办法,作为自家数据中心的核算加快芯片。

在本文中,老石收集整理了几个关于eFPGA的常见迷思,以及对应的回答和评论,谨供各位读者参阅。


eFPGA功用指标相关的迷思

1. eFPGA的作业频率能否到达我的规划要求?

和ASIC相微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻比,绝大多数的FPGA规划都无法到达相同的运转频率。其实,FPGA并非以高时钟频率制胜,FPGA的高功用首要是壮根精华素经过极高的硬件并行处理才能、深度流水线、以及高位宽总线等方法取得。

嵌入式FPGA,即eFPGA的实质也祼体是可编程逻辑阵列,因而单就运转频率而言并不能和ASIC比较。

不过,业界和学术界也在不断研讨怎么打破FPGA的频率约束,例如,英特尔在新一代的高端FPGA产品Stratix10中选用了HyperFlex架构,如下图所示,在惊珠浅滩可编程逻辑单元之间引入了多个寄存器微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻阵列,可以将FPGA的运转速度添加1.5~2倍。

在老石的博士研讨夏仁珍课题中,老石发现许多运用场景对差错的容忍度很高,因而对FPGA进行简略的“超频”操作就可以极大进步FPGA的功用,价值仅仅是呈现概率同仁共勉十条极小的精度损耗

关于老石博士期间的研讨内容,有爱好的读者可以在后台周子瑜段宜恩爱情给我留言,老石会找机会在往后的文章中持续介绍。


2. eFPGA的功耗会不会太大?

这个问题的答案应该是否定的。不仅如此,eFPGA的功率密度一般远低于FPGA,或许ASIC与SoC上的其他IP。

关于传统的FPGA而言,它首要的“功耗大户”之一是FPGA的可编程I/O部分。而eFPGA直接经过芯片上总线与ASIC的其他IP相连,直接去掉了原FPGA的I/O部分,然后食人尸乐队将削减了大部分功耗。

另一方面,如上一个问题说到的,eFPGA的频率远低于ASIC或SoC上的其他IP,使得eFPGA的动态功耗相对较低。

3. eFPGA能否为我的规划供给满足的带宽

相同的,关于传统FPGA规划而言,体系功用许多时分直接遭到FPGA芯片的I/O引脚数量的约束。特别是关于许多蒋四金推背通讯、网络、高功用运算的运用而言,需求FPGA芯片供给很多高功用SerDes收发器以及通用I/O引脚,以便于外部体系进行数据交换和传输,而这一般遭到芯片封装技能的约束。

与此比较,eFPGA没有引脚数量约束,因为它实质上便是集成在ASIC里的IP核。因而与FPGA比较,eFPGA与ASIC或SoC的通讯带宽可以进步10倍以上。事实上,这也是eFPGA发生和运用的首要推进要素之一。

eFPGA不需求芯片与芯片间的衔接,而是直接经过芯片上不同IP的衔接进行通讯,极大进步了通讯带宽,并减少了通讯延时,见下图。

4. 运用eFPGA会导致芯片面积过大?

ASIC或SoC工程师在第一次看到FPGA时一般会被FPGA芯片的巨细吓到,因为一般FPGA芯片实微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻在是太大了。可以看下图,感受一下FPGA与英特尔Atom通用处理器芯微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻片巨细的比照。

一般来讲,FPGA的首要芯片面积一半是可编程逻辑单元,另一半则是可编程的I/O及相关电路。可编程I/O是FPGA安居乐业的法宝之一,它使得FPGA可以与包括微处理器、ASIC、存储器、以及其他FPGA在内的简直其他任何芯片或体系彼此通讯。这也是为什么可编程I/O部分的芯片面积为何如此之大的原因。

与FPGA比较,eFPGA不需求完成可编程的I/O部分,因为与eFPGA彼此通讯的ASIC IP在规划时就已固定。当去掉了可编程I/O部分之后,关于平等逻辑密度的FPGA而言,eFPGA的芯片面积会极大减缩。

5. 运用eFPGA的本钱会很高?

老宅男岛石对本钱方面的问题并不了解,可是,eFPGA的首要供给商之一,Achronix公司的市场部副总裁Steve Mensor称:运用eFPGA的本钱“并不会比其他IP更贵”。

老石以为,运用本钱应该从两个视点来看。第一是用户直接支付的金钱本钱,即购买芯片或IP支付的金钱。另一个则是所购买的IP能供给的功用多样性,即完成某种功用所分摊的本钱。关于FPGA或eFPGA而言,它们最强壮的功用是可以完成不同的用户逻辑,并且在芯片流片后还能进行功用逻辑的修正,因而能大幅下降SoC和ASIC的开发危险,并进步规划的灵活性。


eFPGA开发相关的迷思

1. eFPGA的淫秽开发流程与传统ASIC或SoC的开发流程不同太大?

eFPG纨绔疯子笔趣阁A的流程与传统FPGA、ASIC或SoC的开发流程并无二致,总结起来都是逻辑归纳、布局布线、时序优化等。和FPGA相同,搜搜课eFPGA开发完成后也会生成一个二进制装备文件(bitstream),用来对可编程逻辑进行装备。包括eFPGA的SoC开发流程如下图所示。

与其大蜀山女尸说与ASIC或SoC的开发流程不同,不如说是开发工具有很大不同,这样就引出了下一个问题。

2. eFPGA的开发工具微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻尚不老练?

不管是关于FPGA规划,仍是AS极冰剑豪IC或SoC规划,开发工具一直是表现一个公司归纳实力的精华地点。

芯片开发工具可以大致分红两个层次,一个是用来规划芯片自身,首要是各大EDA公司如Cadence和Synopsys的软件套件,涵盖了芯片规划的各个阶段。另一个则是用来开发芯片运用的软件,例如用于FPGA开发的英特尔FPGA的Quartus Prime和Xilinx的Vivado等,这些软件决议了FPGA是否便于用户运用,因而是这些公司真实的“皇冠上的明珠”。

作为eFPGA厂商而言周安琪,供给便于运用且功用安稳的开发工具是必不可少的。这需求长时间的技能堆集,以及广泛的用户体会与反应。老石信任,对eFPGA开发工具的研制,会是这些eFPGA厂商的重中之重。

3. eFPGA的开发难度太大?

在出产方面,eFPGA的开发和集成需求eFPGA厂商、ASIC或SoC集成商、以及晶圆代工厂紧密配合,确保在不同工艺节点eFPGA都能有用整合。但是,关于单纯的逻十三贵族辑开发难度与周期而言,eFPGA与其他数字电路IP并无实质差异。

在eFPGA的装备和调试方面,也与传统FPGA没有太多差异。经过开发工具发生的eFPGA装备文件可以经过jtag或许flash等方法,对eFPGA进行功用装备。

结语

eFPGA作为一种存在良久的规划理念,在近年逐步从头取得人们的重视。这首要是因为eFPGA可以供给更优的体系功用与更低的芯片功耗,因而被逐步用于5G、机器学习加快器等许多新式范畴。

eFPGA与FPGA二者同属可编程逻辑阵列,有着一起的架构和功用特色,但又有着不同的优势和缺陷。老石以为,娇喘文字与其说eFPGA会代替FPGA,不如说eFPGA是FP微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻GA的有力弥补。信任在大数据和人工智能年代,这些可编程逻辑芯片微信下载,warframe,维生素e软胶囊-通州区足球,不同的足球新闻一定会有着愈加宽广的运用。

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