Intel® FPGA aspectos básicos y cómo empezar
Aspectos básicos FPGA
Conocimiento en segundo plano: Circuitos integrados y diseño lógico
Los circuitos integrados (ICs) por lo general se denominan "chips". Implementan circuitos electrónicos muy pequeños en un sustrato de silicio. Las CPU, las GPU y las FPGAs son todas ICs. La mayoría de las ICs implementan diseño lógico. Las señales eléctricas ingresan a un IC y se interpretan como "0" o "1" según su nivel de voltaje. Puede mirar diferentes señales para reunir muchos valores, o puede mirar la misma señal en diferentes momentos y ver cómo cambia.
El diseño lógico está diseñando circuitos para tomar decisiones sobre la base de esos valores "0" y "1". Un diseño lógico se compone de una lógica de lógica lógica con el fin de comparar dos o más valores diferentes, a fin de responder a preguntas como: "¿Ambos valores son iguales?" o "¿Son ambos valores iguales a 1?" Además, las estructuras llamadas "flipflops" dividen estas preguntas en el tiempo. Los diseños lógicos modernos tienen miles a billones de lógicas de lógica.
Una buena analógica es cuando se escucha música de alta calidad. Cada recuento de tiempo, el espectáculo determina qué nota escuchará. Cada decisión es simple, pero una hermosa belleza requiere muchas decisiones y mucha habilidad. ¡Una serie de buenos diseños lógicos en un IC pueden producir respuestas informáticas asombrosas!
¿Qué es un FPGA?
FPGA es el acrónimo de "Matriz de puertas programables en campo". FPGAs son ICs de semiconductores en las que se puede cambiar una gran mayoría de la funcionalidad dentro del dispositivo; cambió por el ingeniero de diseño, se modificó durante el proceso de montaje del PCB o incluso se modificó después de que se implemente un producto.
Los cambios se producen al cambiar qué entradas y salidas eléctricas se están recibiendo, qué lógica lógica y flipflops se implementan, y cómo se están conectando esos canales.
Una FPGA se compone de una cuadrícula de lógica configurable, conocida como módulos lógicos adaptables (ALMs) y bloques especializados, como bloques de procesamiento de señal digital (DSP) y bloques de memoria de acceso aleatorio (RAM). Estos bloques programables se combinan a través de interconexiones de enrutamiento configurables para implementar circuitos digitales completos.
¿Quién utiliza FPGAs?
Desarrolladores
Los desarrolladores utilizan FPGAs en la industria de la electrónica para muchas aplicaciones diferentes.
Investigadores
Los investigadores utilizan FPGAs para explorar el diseño lógico a fin de resolver problemas difíciles e implementar nuevos algoritmos.
Estudiantes
Dado que los FPGAs se pueden programar una y otra vez, son una manera ideal para aprender el diseño lógico.
Aficionados
Al igual que los estudiantes, a menudo los aficionados tienen el deseo de aprender diseño lógico, y FPGAs son perfectos para esto.
¿Por qué utilizaría un FPGA?
Los beneficios de usar un FPGA incluyen lo siguiente:
Flexibilidad
FPGA funcionalidad puede cambiar en cada encendido del dispositivo.
Aceleración
Logre que los productos lleguen al mercado más rápido o aumenten el desempeño de su sistema.
Integración
Los FPGAs de hoy en día incluyen procesadores en chip, E/S de transceptor a 28 Gbps (o más rápido), bloques de RAM, motores DSP y más.
Costo total de propiedad (TCO)
Aunque los ASIC pueden costar menos por unidad que un FPGA equivalente, para construirlos se requiere un gasto no recurrente (NRE), herramientas de software costosas, equipos de diseño exigentes y largos ciclos de fabricación.
¿Cómo se utiliza un FPGA?
Metodología de diseño |
Descripción |
Herramienta principal utilizada |
|---|---|---|
Diseño tradicional FPGA |
Esta metodología utiliza un lenguaje de descripción de hardware (HDL) para describir un diseño y una herramienta de automatización de diseño electrónico (EDA) para convertir la descripción de su diseño en una implementación FPGA. |
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Diseño de alto nivel |
Esta metodología hace uso de un lenguaje de mayor nivel, normalmente Data Parallel C++ (DPC++) para describir un diseño. Para utilizar solo DPC++, debe utilizar una placa compatible que esté conectada a un equipo con un host x86. Puede mezclar esta metodología con el diseño tradicional de FPGA para mejorar la productividad. |
|
Usar servicios de diseño FPGA |
Si desea utilizar un FPGA en su producto, pero no tiene la experiencia para realizar el diseño usted mismo, Intel tiene muchos socios que ofrecen FPGA Servicios de diseño. |
Empezar
Entrenamiento
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