FPGA將是下述內容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對它的相關情況以及信息有所認識和了解，詳細內容如下。

一、 FPGA可重構技術可實現(xiàn)的基礎是什么

FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL (可編程陣列邏輯)、GAL(通用陣列邏輯)等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)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(shù)有限的缺點。

FPGA可重構技術就是通過上位機控制在FPGA運行過程中加載不同的Bitstream文件，F(xiàn)PGA芯片根據(jù)文件內的不同邏輯將內部的資源全部或部分進行重新配置以達到多種功能任務動態(tài)切換的目標，從而提高了使用FPGA進行開發(fā)的靈活度。

FPGA芯片本身就具有可以反復擦寫的特性，允許FPGA開發(fā)者編寫不同的代碼進行重復編程，而FPGA可重構技術正是在這個特性之上，采用分時復用的模式讓不同任務功能的Bitstream文件使用FPGA芯片內部的各種邏輯資源，使得同一個邏輯電路在不同時間段上加載不同的功能模塊。從時間軸上看，系統(tǒng)的每一項任務功能在FPGA芯片上依次執(zhí)行，系統(tǒng)的整體功能全部得以實現(xiàn)。從局部看，F(xiàn)PGA只執(zhí)行了一項小任務，而從整體看，F(xiàn)PGA完成了整個系統(tǒng)任務。使用一塊FPGA芯片完成了需要多塊FPGA芯片的任務，由此可見FPGA內部資源的利用率得到很大提升。

二、關于FPGA芯片未來發(fā)展的猜想

首先，在 FPGA 芯片層面，F(xiàn)PGA 提供靈活性，但是對于通用的模塊(如處理器等)效率較低，因此在 FPGA 芯片上集成硬 IP 以同時滿足效率和靈活性的需求將會繼續(xù)是主流思路，而且未來集成的 IP 數(shù)量會越來越多。在同一塊芯片上以 FPGA 為核心模塊，同時搭載其他硬 IP 模塊(例如 CPU，以太網，視頻編解碼和內存控制等)，并且使用 NOC 等片上互聯(lián)方案把 FPGA 和其他 IP 連接起來。AMD/Xilinx 是這方面的先行者，其在 Versal 產品線路線圖可以看到越來越多的硬 IP 將會集成在芯片上，而 Intel 的 FPGA 在這方面也會有相似的設計。通過集成這些硬 IP，F(xiàn)PGA 將能提供更強的功能。對于 Xilinx 來說，其最關鍵的 IP 就是 AI 相關的 DSP，而且我們也看到了一些新的 IP，例如 Direct RF 等，它可以通過超高速率的數(shù)模轉換來直接支持射頻應用，并且可望與 FPGA 結合來滿足各種無線通信的需求，這樣就可以實現(xiàn)真正的軟件無線電，從而為 FPGA 打開新的應用場景。因此，通過集成越來越多的硬 IP 在 FPGA 芯片上，將會成為使 FPGA 功能進一步變強并且進入新應用場景的重要技術路徑。

第二個層面是在系統(tǒng)層面將 FPGA 和其他芯片集成在一起的集成和互聯(lián)，我們認為這樣的集成將會是 FPGA 賦能新芯片系統(tǒng)和品類的關鍵，而結合之前所說的 FPGA 芯片上的更多硬 IP 集成，我們認為最終功能越來越強大的 FPGA 可以賦能越來越多的新芯片品類并打開市場。在這個層面，我們認為最關鍵的技術路徑是通過高級封裝的形式實現(xiàn)靈活且可定制化的異質集成，并且輔以創(chuàng)新的互聯(lián)技術。在這方面，Intel 在早前就發(fā)布了使用高級封裝技術(EMIB)來把 FPGA 和高速收發(fā)機(用于數(shù)據(jù)中心可擴展性互聯(lián))和 DRAM 等都集成在一個封裝里。在今年晚些時候的 HOTCHIPS 會議上，Intel 也有一篇關于使用異質集成來實現(xiàn)創(chuàng)新射頻應用的報告。使用異質集成的主要優(yōu)勢在于其靈活性，例如可以根據(jù)用戶的需求來和不同種類和規(guī)格的芯片粒去做集成，來實現(xiàn)最大化性能，成本和可定制化之間的折衷。

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