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勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载6:FPGA的优势在哪里

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发表于 2017-10-7 20:35:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
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勇敢的芯伴你玩转Altera FPGA连载6FPGA的优势在哪里
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若要准确评估FPGA技术能否满足开发产品的功能、性能以及其它各方面的需求,深入理解FPGA技术是至关重要的。在产品的整个生命周期中,如果产品功能必须进行较大的升级或变更,那么使用FPGA技术来实现就会有很大的优势。
在考虑是否使用FPGA技术来实现目标产品时,我们需要重点从以下几个方面进行评估。
● 可升级性——产生在设计过程中,甚至将来产品发布后,是否有较大的功能升级需求?是否应该选择具有易于更换的同等级、不同规模的FPGA器件?
● 开发周期——产品开发周期是否非常紧迫?若使用FPGA开发,是否比其他方案具有更高的开发难度,能否面对必须在最短的时间内开发出产品的挑战?
● 产品性能——产品的数据速率、吞吐量或处理能力上是否有特殊要求?是否应该选择性能更好或速度等级更快的FPGA器件?
● 实现成本——是否有基于其它ASIC、ARM或DSP的方案,能够以更低的成本实现设计?FPGA开发所需的工具、技术支持、培训等额外的成本有哪些?通过开发可复用的设计,是否可以将开发成本分摊到多个项目中?是否有已经实现的参考设计或者IP核可供使用?
● 可用性——器件的性能和尺寸的实现,是否可以赶上量产?是否有固定功能的器件可以代替?在产品及其衍生品的开发过程中,是否实现了固定功能?
● 其它限制因素——产品是否要求低功耗设计?电路板面积是否大大受限?工程实现中是否还有其它的特殊限制?
基于以上的这些考虑因素,我们可以从如下三大方面总结出在产品的开发或产品的生命周期中,使用FPGA技术实现所能够带来的潜在优势。
● 灵活性:
可重编程,可定制。
易于维护,方便移植、升级或扩展。
降低NRE成本,加速产品上市时间。
支持丰富的外设接口,可根据需求配置。
● 并行性
更快的速度、更高的带宽。
满足实时处理的要求。
● 集成性
更多的接口和协议支持。
可将各种端接匹配元件整合到器件内部,有效降低BOM成本。
单片解决方案,可以替代很多数字芯片。
减少板级走线,有效降低布局布线难度。
当然了,在很多情况下,FPGA不是万能的。FPGA技术也存在着一些固有的局限性。从以下这些方面看,选择FPGA技术来实现产品的开发设计有时并不是明智的决定。
● 在某些性能上,FPGA可能比不上专用芯片;或者至少在稳定性方面,FPGA可能要逊色一些。
● 如果设计不需要太多的灵活性,FPGA的灵活性反而是一种浪费,会潜在的增加产品的成本。
● 相比特定功能、应用集中的ASIC,使用FPGA实现相同功能可能产生更高的功耗。
● 在FPGA中除了实现专用标准器件(ASSP)所具有的复杂功能,还得添加一些额外的功能,实属一大挑战。FPGA的设计复杂性和难度可能会给产品的开发带来一场噩梦。

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