FPGA e SoC FPGA Intel®

Gli FPGA Intel® offrono una vasta varietà di SRAM, ricetrasmettitori e I/O ad alta velocità, blocchi logici e routing integrati e configurabili. L'IP (Intellectual Property) integrata insieme a strumenti software straordinari riducono i tempi di sviluppo, la potenza e i costi degli FPGA.

FPGA e SoC FPGA Intel®

Vantaggi degli FPGA

L'FPGA è un circuito integrato semiconduttore in cui la maggior parte delle funzionalità elettriche del dispositivo possono essere modificate, modificate dall'ingegnere di progettazione, modificate durante il processo di assemblamento del circuito, o addirittura modificate dopo che l'apparecchiatura è stata spedita ai clienti nel “settore”.

Ecosistema dei SoC FPGA Intel®

I SoC FPGA Intel® sono basati su processori ARM* ed ereditano la potenza dell'ecosistema ARM*. Intel, i nostri partner dell'ecosistema e la comunità di utenti FPGA SoC Intel® forniscono una vasta gamma di opzioni per soddisfare le esigenze di sviluppo FPGA SoC.

Domande frequenti sugli FPGA e SoC FPGA Intel®

FAQ

Domande ricorrenti

L'FPGA (Field Programmable Gate Array) è un circuito integrato a semiconduttori in cui la funzionalità elettrica è personalizzata per accelerare i carichi di lavoro principali.

I dispositivi SoC FPGA integrano sia i processori che le architetture FPGA in un unico dispositivo.

Integrare le funzionalità di gestione di alto livello dei processori e le impegnative operazioni in tempo reale, l'elaborazione di dati estesa o le funzioni d'interfaccia di un FPGA (Field Programmable Array) in un unico dispositivo forma una piattaforma di computing integrato ancora più potente.

Di conseguenza, consentono una maggiore integrazione, minore potenza, dimensioni di scheda ridotte e una comunicazione a larghezza di banda più elevata tra il processore e l'FPGA. Includono inoltre una ricca serie di periferiche, memoria su chip, un array logico in stile FPGA e ricetrasmettitori ad alta velocità.

I processori nei SoC FPGA possono essere di tipo “hard” o “soft”. I processori hard sono implementati nella logica fissata nel silicio del SoC FPGA in modo simile ai ricetrasmettitori seriali. Nei SoC FPGA, tuttavia, il processore è circondato da logica programmabile che è possibile utilizzare per funzioni personalizzate o specifiche di applicazione. I processori hard consentono prestazioni di CPU più elevate dei processori soft, a seconda di fattori come l'architettura del processore, la frequenza di clock e la tecnologia di processo. Da implicazione del nome, i set di funzionalità dei processori hard sono invariabili e in genere offerti solo come varianti di un SoC FPGA specifico. Il numero e tipi di processori hard all'interno di un SoC FPGA sono anche invariabili come per le funzioni del SoC FPGA specifico. Altera® offre processori hard nei SoC FPGA delle serie Intel® Stratix® 10, Intel® Arria® 10, Arria® V e Cyclone® V.

I processori soft, come il processore Nios® II, sono implementati nella logica programmabile, utilizzano le risorse su chip come gli elementi logici, i moltiplicatori e la memoria, e possono essere istanziati quasi in qualsiasi serie di FPGA. Le prestazioni e i costi di un processore soft dipendono principalmente dall'FPGA sul quale il processore è istanziato, ma sono generalmente inferiori ai processori hard. Il numero di processori soft che possono essere istanziati in un singolo dispositivo è limitato solo dalle risorse del dispositivo (per esempio, dalla sua logica e memoria). Gli FPGA ad alta densità, per esempio, possono contenere centinaia di processori soft. Allo stesso modo, è possibile implementare diversi tipi di processori soft: a 16 o 32 bit, con prestazioni ottimizzate, con logica ottimizzata e altro ancora. È possibile scegliere di migrare i progetti di processori soft alle implementazioni di processori hard quando si passa a progettazioni con gate array o basate su celle. Inoltre, uno o più processori soft possono essere utilizzati nella parte FPGA di un SoC FPGA.

Ci sono molti modi per utilizzare gli FPGA in un sistema integrato. Gli usi tipici includono:

  • Espansione dell'I/O e delle periferiche - Aggiungi periferiche mancanti dal tuo processore attuale come LCD o controller di memoria, oppure aumenta il numero di canali I/O nel tuo sistema grazie all'aggiunta di porte Ethernet, I/O di uso generico (GPIO) o UART.
  • Coprocessazione - Ottimizza le prestazioni del sistema spostando gli algoritmi ad alta intensità di calcolo dal software in esecuzione su un processore all'hardware nell'FPGA. Le applicazioni di elaborazione dei segnali, delle immagini e dei pacchetti ottengono un notevole miglioramento delle prestazioni se eseguite su hardware piuttosto che su software.
  • Controller integrati personalizzati - Decidi quali (e quanti) processori, periferiche, interfacce, canali di accesso diretto alla memoria (DMA) e memorie includere nel tuo controller integrato personalizzato.
  • Multiprocessore - Accelera lo sviluppo di software, migliora l'affidabilità del codice e aumenta la gestibilità distribuendo le operazioni su varie CPU. È possibile progettare un sistema multiprocessore come sistema personalizzato all'interno di un singolo FPGA o aumentare una CPU o un processore di segnali digitali esterno.

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