FPGA的特點(diǎn)是什么？什么是FPGA芯片？

FPGA的特點(diǎn)是什么?

首先一大特點(diǎn)就是靈活性，F(xiàn)PGA 就像上文所說的 “白紙”一樣，可以通過 “刷代碼”的方式改變用途和功能。

對于數(shù)據(jù)中心來說，很多機(jī)器是面向不同客戶出租的，因此硬件的用途經(jīng)常會發(fā)生改變。而這時(shí)如果用 FPGA 作為加速卡就會非常方便了，設(shè)備用途改變的同時(shí)，F(xiàn)PGA 這邊也同步進(jìn)行改變就可以了。

特別是對于人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢更為明顯，比如現(xiàn)在流行一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，沒準(zhǔn)過一段時(shí)間另一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又變得熱門了，而且算法也會隨之時(shí)間不斷更新。這種情況下可能就需要不斷更換硬件 , 最大限度的去貼合算法需求。而 FPGA 就方便很多了，需要進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候重新刷入就可以了，在節(jié)約時(shí)間的同時(shí)也減少了成本。

FPGA 除了靈活性以外，另外一大特點(diǎn)就是并行了。如何理解并行呢?

比如我們在周末要做家務(wù)的時(shí)候，用洗衣機(jī)洗衣服 15 分鐘，洗菜 5 分鐘，做飯 20 分鐘。那么一共需要多少時(shí)間呢?如果順序進(jìn)行這些家務(wù)的話，那就需要 40 分鐘。但是我們可以發(fā)現(xiàn)，在洗衣機(jī)洗衣服的時(shí)候我們是可以同時(shí)干其它家務(wù)的，這樣一來我們只需要 25 分鐘就可以做完這些家務(wù)了。

由此可見，并行可以大大提高效率，也正是因?yàn)檫@樣，F(xiàn)PGA 可以幫助 CPU 加速計(jì)算。

但值得說明的是，不是所有任務(wù)都適合并行。比如我們必須在洗完菜之后才能做飯，這兩個(gè)任務(wù)就不能并行完成。因此 FPGA 的加速往往是針對一種或者一類任務(wù)，并不會像 CPU 那樣解決所有問題。

什么是 FPGA 芯片?

提起 5G 大家很容易想到華為，在華為等的 5G 基站中有一類芯片，它的存在感不是很強(qiáng)，但它的作用很大，它就是 FPGA 芯片。

如果我們想快速了解一款芯片，最簡單的方法就是調(diào)查它功能和用途，但這個(gè)方法對于 FPGA 來說并不適用。

如果你真的去查 FPGA 的應(yīng)用場景，你會得到一個(gè)很長的名單，比如：通信網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、信息安全、數(shù)據(jù)中心、人工智能、衛(wèi)星導(dǎo)航、醫(yī)療器械、圖像處理、視頻編碼、云計(jì)算、軍工等等。

可能有些人查到一半就開始懵了，F(xiàn)PGA 芯片的應(yīng)用范圍跨越了太多行業(yè)。那么 FPGA 芯片到底是什么呢?

答：是白紙。

如果我們把其它各種專用芯片比作不同風(fēng)格的畫作，那么 FPGA 芯片就是白紙。我們可以在白紙上畫出各種不同風(fēng)格的畫作，這就是 FPGA。

假如你是一塊 FPGA 開發(fā)板，你在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的一天可能是這樣度過的：

清晨，一批大二學(xué)生進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室。他們?yōu)榱送瓿勺蛱焱砩衔赐瓿傻捻?xiàng)目，開始急匆匆的調(diào)整著相關(guān)的硬件。最終，他們完成了，F(xiàn)PGA 開發(fā)板變成了音樂播放器。

中午，一幫大三學(xué)生趕到了實(shí)驗(yàn)室，他們要參加省里的智能小車比賽。還是這塊 FPGA 開發(fā)板，這回被他們借去測試智能小車的代碼。

下午，一個(gè)大四的學(xué)生來到了實(shí)驗(yàn)室，還是借這塊 FPGA 開發(fā)板。不過他是用來做畢業(yè)設(shè)計(jì)的，他要做一個(gè)電梯的控制模塊。

就這樣，一天過去了。同樣一塊 FPGA 開發(fā)板，上午它是音樂播放器，中午它是智能小車，下午它又是電梯控制模塊。只是因?yàn)槊看嗡⑷氲拇a不同，F(xiàn)PGA 芯片就具備了完全不同的功能，這就是 FPGA 的神奇之處。