FPGA在计算机和存储行业领域应用有哪些?eimkt
文章目录：
一、FPGA在计算机和存储行业领域应用有哪些?eimkt
FPGA在计算机和存储行业领域的应用有：
1、FPGA在数据采集领域的应用
由于自然界的信号大部分是模拟信号，因此一般的信号处理系统中都要包括数据的采集功能。通常的实现方法是利用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后，送给处理器，比如利用单片机（MCU）或者数字信号处理器（DSP）进行运算和处理。
对于低速的A/D和D/A转换器，可以采用标准的SPI接口来与MCU或者DSP通信。但是，高速的A/D和D/A转换芯片，比如视频Decoder或者Encoder，不能与通用的MCU或者DSP直接接口。在这种场合下，FPGA可以完成数据采集的粘合逻辑功能。
2、FPGA在逻辑接口领域的应用
在实际的产品设计中，很多情况下需要与PC机进行数据通信。比如，将采集到的数据送给PC机处理，或者将处理后的结果传给PC机进行显示等。PC机与外部系统通信的接口比较丰富，如ISA、PCI、PCI Express、PS/2、USB等。
传统的设计中往往需要专用的接口芯片，比如PCI接口芯片。如果需要的接口比较多，就需要较多的外围芯片，体积、功耗都比较大。采用FPGA的方案后，接口逻辑都可以在FPGA内部来实现了，大大简化了外围电路的设计。
在现代电子产品设计中，存储器得到了广泛的应用，例如SDRAM、SRAM、Flash等。这些存储器都有各自的特点和用途，合理地选择储存器类型可以实现产品的最佳性价比。由于FPGA的功能可以完全自己设计，因此可以实现各种存储接口的控制器。
3、FPGA在电平接口领域的应用
除了TTL、COMS接口电平之外，LVDS、HSTL、GTL/GTL+、SSTL等新的电平标准逐渐被很多电子产品采用。比如，液晶屏驱动接口一般都是LVDS接口，数字I/O一般是LVTTL电平，DDR SDRAM电平一般是HSTL的。
在这样的混合电平环境里面，如果用传统的电平转换器件实现接口会导致电路复杂性提高。利用FPGA支持多电平共存的特性，可以大大简化设计方案，降低设计风险。
扩展资料：
FPGA的优点如下：
(1) FPGA由逻辑单元、RAM、乘法器等硬件资源组成，通过将这些硬件资源合理组织，可实现乘法器、寄存器、地址发生器等硬件电路。
(2) FPGA可通过使用框图或者Verilog HDL来设计，从简单的门电路到FIR或者FFT电路。
(3) FPGA可无限地重新编程，加载一个新的设计方案只需几百毫秒，利用重配置可以减少硬件的开销。
(4) FPGA的工作频率由FPGA芯片以及设计决定，可以通过修改设计或者更换更快的芯片来达到某些苛刻的要求（当然，工作频率也不是无限制的可以提高，而是受当前的IC工艺等因素制约）。
FPGA的缺点如下：
(1) FPGA的所有功能均依靠硬件实现，无法实现分支条件跳转等操作。
(2) FPGA只能实现定点运算。
参考资料：百度百科-FPGA
二、fpga就业前景
还不错，工作也很有意义
FPGA（现场可编程门阵列）是一种可编程逻辑器件，可以在设计时进行编程，实现各种不同的功能。FPGA在许多领域都有广泛的应用，如数字信号处理、通信、计算机视觉、机器学习等。因此，FPGA工程师的就业前景非常广阔，以下是一些具体的就业方向：
1. 通信领域：FPGA在通信领域有广泛的应用，如无线通信、卫星通信、光纤通信等。因此，在通信领域有很多相关的就业岗位，如通信芯片设计工程师、通信系统工程师等。
2. 数字信号处理领域：FPGA在数字信号处理领域有广泛的应用，如音频处理、图像处理、视频处理等。因此，在数字信号处理领域有很多相关的就业岗位，如音频处理工程师、图像处理工程师等。
3. 汽车电子领域：FPGA在汽车电子领域有广泛的应用，如车载娱乐系统、车载导航系统、智能驾驶等。
三、高层次综合:解锁FPGA广阔应用的最后一块拼图
在FPGA领域，高层次综合（High-Level Synthesis，HLS）无疑是一把解锁应用潜能的钥匙。它将原本复杂的电路建模过程，从底层的Verilog语言提升至高层次的C、C++等语言，极大地降低了设计的复杂度。以A13芯片为例，其繁多的晶体管数量使得传统的RTL设计变得几乎不可能，而HLS正是应对这一挑战的利器。
HLS的魅力在于它促进了IP重用，通过高层语言的抽象，隐藏了接口细节，使得软件和算法工程师能够更加专注于算法的创新，而硬件工程师则专注于优化关键模块。这一转变自上世纪八九十年代就开始探索，但早期工具和技术的限制限制了其广泛应用。然而，2000年后，随着C/C++成为目标语言，并结合FPGA独特的资源特性，HLS开始崭露头角，引起了业界的广泛关注。
AutoPilot，作为UCLA xPilot项目的重要成果，是HLS领域学术成果商业化的一个成功案例。它能够优化C/C++和SystemC代码，将这些高级语言转化为RTL代码，适用于众多硬件平台。在无线MIMO系统中，AutoPilot的出色表现证明了HLS的巨大潜力。然而，HLS工具的优化并非易事，需要在性能、功耗和面积之间找到平衡。循环优化、字长分析和软件并行性支持是常用策略，如多面体模型在FPGA HLS中的应用就显著提升了性能和内存效率。
对于GPU异构系统编程的C语言扩展，如LegUp通过pthreads和OpenMP的融合，为HLS工具提供了强大支持。Altera的OpenCL SDK则进一步扩展了HLS在FPGA的应用领域。尽管HLS取得了显著进步，但诸如内存瓶颈、仿真调试和特定领域HLS（如P4和AI HLS）的挑战仍需持续攻克。英特尔收购Barefoot项目正是对FPGA高层次综合重要性的肯定，预示着其未来发展前景。
总的来说，FPGA高层次综合不仅解决了编程难题，更是推动了该技术在各领域的广泛应用。随着编程语言的友好性和工具效率的提升，FPGA的未来将更加光明。想要深入了解FPGA HLS的更多内容，只需回复“HLS”或“高层次综合”，“老石谈芯”将为你提供丰富的原创资讯和专业书籍推荐，助你深入探索这个领域的无限可能。
到此，以上就是小编对于fpga应用领域的问题就介绍到这了，希望介绍关于fpga应用领域的3点解答对大家有用。
Amysql_youhua_articlehuaunyuan($article);
