什么是fpga？和cpu的區別有哪些？應用場景介紹

1.什么是FPGA

FPGA是在PAL、GAL等可編程器件的基礎上進一步發展的產物，是一個可以通過編程來改變內部結構的芯片。FPGA是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。從芯片器件的角度講，FPGA本身構成了半定制電路中的典型集成電路，其中含有數字管理模塊、內嵌式單元、輸出單元以及輸入單元等。

2.FPGA與CPU、GPU、ASIC之間的區別

(1)定義：FPGA是現場可編程邏輯門陣列;CPU是中央處理器;GPU是圖像處理器;ASIC是專用處理器。

(2)算力與能效：FPGA算力中，能效比優;CPU算力最低，能效比差;GPU算力高，能效比中;ASIC算力高，能效比優。

(3)上市速度：FPGA上市速度快;CPU上市速度快，產品成熟;GPU上市速度快，產品成熟;ASIC上市速度慢，開發周期長。

(4)成本：FPGA擁有較低的試錯成本;GPU用于數據處理時，單價成本最高;GPU用于數據處理時，單價成本高;ASIC成本高，可復制，量產規模生產后成本可有效降低。

(5)性能：FPGA數據處理能力較強，一般為專用;GPU最通用(控制指令+運算);GPU數據處理通用性強;ASIC的AI算力最強，最專用。

3.FPGA的應用場景

(1)通信領域：通信領域需要高速的通信協議處理方式，另一方面通信協議隨時都在修改，不適合做成專門的芯片，所以能夠靈活改變的功能的FPGA就成了首選。

電信行業一直大量使用FPGA。電信標準不斷變化，建造電信設備非常困難，因此首先提供電信解決方案的公司往往會占領最大的市場份額。于ASIC需要花費很長時間才能制造，因此FPGA提供了捷徑的機會。最初的電信設備版本開始采用FPGA，這引發了FPGA價格沖突。盡管FPGA的價格與ASIC仿真市場無關緊要，但電信芯片的價格卻很重要。

(2)算法領域：FPGA對于復雜信號的處理性很強，可以處理多維信號。

(3)嵌入式領域：利用FPGA構建一個嵌入式的底層環境，然后在此之上編寫一些嵌入式軟件，事務性的操作更加繁雜一些，對FPGA的操作較少。

(4)安防監控領域：目前CPU很難做到多通道處理和只能檢測分析，但是加上FPGA之后就可以輕松解決了，尤其在圖形算法領域有得天獨厚的優勢。

(5)工業自動化領域：FPGA可以做到多通道的馬達控制，目前馬達電力消耗占據全球能源消耗的大頭，在節能環保的趨勢下，未來各類精準控制馬達得以采用，一片FPGA就可以控制大量的馬達。

以上就是有關于FPGA的定義、與其他相關器件的區別及應用場景的全部介紹，如果還想了解更多FPGA的相關內容，敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。

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