fpga是什么？為什么fpga比cpu快？CPU和GPU都屬于馮諾依曼結(jié)構(gòu)，指令解碼執(zhí)行，共享內(nèi)存。fpga的優(yōu)缺點(diǎn)大部分低級(jí)I/O口都是通過(guò)FPGA來(lái)控制和連接的，減少了CPU等待低級(jí)I/O口的時(shí)間，也讓數(shù)據(jù)在傳到HPS之前得到相應(yīng)的處理或調(diào)整。

LS開(kāi)什么玩笑？LZ說(shuō)的是GPU，不是CPU。根據(jù)不同的GPU，它們可以同時(shí)處理的線程是不同的。另外GPU的總線速度也很高，一般比FPGA自己搭建的總線要高很多，怎么會(huì)比FPGA慢呢？當(dāng)然FPGA是可以編程的，根據(jù)選型不同速度差別很大。如果充分利用FPGA的并行處理能力，選擇合適的FFT快速并行處理算法，F(xiàn)PGA肯定能很快做到。

fpga是一個(gè)邏輯門陣列，在初學(xué)者的情況下可以認(rèn)為是一個(gè)電路，和ARM有很大的區(qū)別?？捎糜?通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，如SPI和I2C，2邏輯綁定，如解碼器和編碼器，3數(shù)字信號(hào)處理，如數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)字濾波，是比較高級(jí)的應(yīng)用。FPGA廠商眾多，其中以xilinx最為突出。開(kāi)發(fā)平臺(tái)是ISE，altera是對(duì)應(yīng)平臺(tái)quartus，Actel是對(duì)應(yīng)平臺(tái)Libero，Lattice是對(duì)應(yīng)平臺(tái)ispLEVER。

具體如下:內(nèi)部配置訪問(wèn)端口(ICAP)是任何基于XilinxSRAM的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)中實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)部分可重構(gòu)系統(tǒng)的核心部件。我們開(kāi)發(fā)了一種新的高速ICAP控制器ACICAP，它完全由硬件實(shí)現(xiàn)。除了加速部分比特流和幀的管理的類似解決方案之外，ACICAP還支持lut的運(yùn)行時(shí)重新配置，而無(wú)需預(yù)先計(jì)算部分比特流。

此外，我們采用這種基于硬件的解決方案來(lái)提供可從MicroBlaze處理器訪問(wèn)的IP內(nèi)核。因此，控制器被擴(kuò)展并實(shí)現(xiàn)了三個(gè)版本，以評(píng)估其連接到處理器的外設(shè)本地總線(PLB)、快速單工鏈路(FSL)和AXI接口時(shí)的性能。因此，控制器可以利用處理器提供的靈活性，但使用硬件加速。它在Virtex5和Kintex7FPGA中實(shí)現(xiàn)。

大部分低級(jí)I/O口都是通過(guò)FPGA控制和連接的，減少了CPU等待低級(jí)I/O口的時(shí)間，也讓數(shù)據(jù)在傳輸?shù)紿PS之前得到相應(yīng)的處理或調(diào)整。多么完美的設(shè)計(jì)，CycloneVFPGA的接口是可擴(kuò)展的，可以實(shí)現(xiàn)加速器的功能。這種設(shè)計(jì)架構(gòu)提高了HPS層的處理能力。在這種情況下，如圖2所示，HDMI接口是非HPS本地接口，因此沒(méi)有太多的MCU資源用作HDMI。

CPU和GPU都屬于馮諾依曼結(jié)構(gòu)，解碼執(zhí)行指令，共享內(nèi)存。FPGA之所以比CPU和GPU快，本質(zhì)上是由其無(wú)指令、無(wú)共享內(nèi)存的架構(gòu)決定的。在馮的結(jié)構(gòu)中，由于執(zhí)行單元可能執(zhí)行任何指令，所以需要指令存儲(chǔ)器、譯碼器、各種指令的運(yùn)算器和分支跳轉(zhuǎn)處理邏輯。但FPGA各邏輯單元的功能在重編程時(shí)已經(jīng)確定，不需要指令。馮結(jié)構(gòu)中記憶的使用有兩個(gè)作用:①保存狀態(tài)。

1)保存狀態(tài):FPGA中的寄存器和片內(nèi)存儲(chǔ)器(BRAM)屬于自己的控制邏輯，不需要不必要的仲裁和緩存。2)通信要求:FPGA各邏輯單元與周圍邏輯單元的連接在重編程時(shí)已經(jīng)確定，不需要通過(guò)共享內(nèi)存進(jìn)行通信，在計(jì)算密集型任務(wù)中:在數(shù)據(jù)中心，F(xiàn)PGA相對(duì)于GPU的核心優(yōu)勢(shì)是延遲。為什么FPGA的延遲比GPU低很多？本質(zhì)上是建筑的不同。