随着半导体和嵌入式系统应用技术的高速发展,FPGA应用于众多行业,比如家用电器、智能玩具、数码产品等,那么FPGA 是什么?关于FPGA你知道多少?

FPGA 是什么

FPGA(Field Programmable Gate Array),现场可编程门阵列,一种半定制的数字集成电路。FPGA 凭借其灵活性高、开发周期短、处理性能强(并行)等特点,广泛应用于通信、图像处理、医疗等领域。随着科技的进步,FPGA 在人工智能、5G 和自动驾驶等领域也有一席之地。FPGA 它是在 PAL、GAL、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路个数有限的缺点。

fpga两大主流区别(关于FPGA你知道多少)(1)

FPGA的应用场景

FPGA是集成电路大产业中的小领域,5G和AI为行业增长提供确定性,国产替代叠加行业增长,国产FPGA市场腾飞在即。

全球FPGA市场规模走势及未来预测:

fpga两大主流区别(关于FPGA你知道多少)(2)

借助5G、自动驾驶、AI,FPGA需求还在逐步增大,未来空间还非常巨大。

1,通信领域。

通信领域需要高速的通信协议处理方式,另一方面通信协议随时都在修改,不适合做成专门的芯片,所以能够灵活改变的功能的FPGA就成了首选电信行业一直大量使用FPGA。

电信标准不断变化,建造电信设备非常困难,因此首先提供电信解决方案的公司往往会占领最大的市场份额。由于ASIC需要花费很长时间才能制造,因此FPGA提供了捷径的机会。最初的电信设备版本开始采用FPGA,这引发了FPGA价格冲突。

尽管FPGA的价格与ASIC仿真市场无关紧要,但电信芯片的价格却很重要。许多年前,AT&T和朗讯制造了自己的FPGA,称为ORCA(优化的可重配置单元阵列),但就硅片的速度或尺寸而言,它们与Xilinx或Altera不具有竞争优势。

2,算法领域。

FPGA对于复杂信号的处理性很强,可以处理多维信号。

3,嵌入式领域。

利用FPGA构建一个嵌入式的底层环境,然后在此之上编写一些嵌入式软件,事务性的操作更加繁杂一些,对FPGA的操作较少。

4,在安防监控领域

目前CPU很难做到多通道处理和只能检测分析,但是加上FPGA之后就可以轻松解决了,尤其在图形算法领域有得天独厚的优势。

5,在工业自动化领域

FPGA可以做到多通道的马达控制,目前马达电力消耗占据全球能源消耗的大头,在节能环保的趋势下,未来各类精准控制马达得以采用,一片FPGA就可以控制大量的马达。

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FPGA就业前景咋样?

FPGA只是一个工具,用FPGA做什么才是重点,不要仅仅局限于写逻辑,画板子。现在FPGA在高性能计算,异构加速,图像处理,软件无线电,汽车电子等等方面前景不错。

Xilinx新出的芯片以及开发工具,越来越朝着软件化和通用化的方向发展,说明FPGA厂商在力图拓展FPGA的应用领域和使用人群。

找一个招聘网站,搜索“FPGA工程师”可以看到,三年的工作经验大部分月薪都有 20k 左右,也有更高的30k、40k的;FPGA的前景,传统的应用有图像处理,航空航天,医疗器械,各种编码解码,各种接口电路,这些应用场景已经给FPGA工程师提供了很大的就业机会,而且都是待遇很不错的行业。

另外,近几年随着人工智能、大数据、5G等技术的兴起,FPGA的应用场景得到了更多更广泛的扩展。例如,利用用FPGA进行人工智能加速(深度学习),典型的有深鉴科技,很多做互联网的公司也开始招FPGA工程师做加速器,例如字节跳动。例如,FPGA做数据中心进行数据处理,例如亚马逊、微软 Intel、Xilinx 高通,在服务器端部署FPGA进行大规模数据处理。例如5G基站的部署,随着5G的普及,5G所衍生的各种应用也会相继出现,利用FPGA进行5G基站的部署、网络架构的数据传输和信号处理等都需要大量的FPGA人才。

FPGA的需求很大,就业前景也非常可观,如果你对FPGA感兴趣的话,可以找个老师跟着学习,用较少的成本掌握一门比较前沿的技术,无论是对个人以后的发展还是就业都是有很大的帮助的。

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