
在嵌入式系統(tǒng)向智能化、高性能化演進的浪潮中,RISC-V開源指令集架構憑借其模塊化設計和可擴展性,成為硬件加速領域的重要推動力。結合FPGA的可重構特性,基于RISC-V的硬件乘法器實現方案正逐步打破傳統(tǒng)架構的性能瓶頸,為邊緣計算、AI推理等場景提供高效算力支撐。
2026年2月6日,中國——歐洲知名的SoC FPGA和抗輻射FPGA技術設計公司NanoXplore與服務多重電子應用領域、全球排名前列的半導體公司意法半導體 (STMicroelectronics,簡稱ST,紐約證券交易所代碼:STM) 近期宣布,NG-ULTRA已通過航天行業(yè)標準認證。這款防輻射加固型SoC FPGA是為中低軌衛(wèi)星星座等航天應用專門設計,還將用于研制各種衛(wèi)星設備系統(tǒng),包括Galileo和Copernicus,以及可能實施的IRIS2等旗艦衛(wèi)星任務。
在嵌入式系統(tǒng)與邊緣計算場景中,矩陣運算作為圖像處理、信號分析、機器學習等領域的核心操作,其性能直接影響系統(tǒng)實時性與能效。傳統(tǒng)CPU架構受限于串行執(zhí)行模式,難以滿足高吞吐、低延遲的矩陣計算需求。FPGA(現場可編程門陣列)憑借其硬件并行性、可定制化架構及低功耗特性,成為嵌入式矩陣運算硬件加速的理想選擇。
AMD 今日推出第二代 AMD Kintex UltraScale+ FPGA 系列,對于依賴中端 FPGA 為性能關鍵型系統(tǒng)提供支持的設計人員而言,可謂一項重大進步。
在FPGA開發(fā)過程中,在線調試是驗證設計功能、定位問題的關鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)調試方法依賴外接邏輯分析儀,存在成本高、操作復雜、信號易受干擾等問題。而嵌入式調試工具如SignalTap邏輯分析儀和虛擬I/O(VIO)核,通過JTAG接口直接訪問FPGA內部信號,成為現代FPGA調試的主流方案。
該解決方案協(xié)議棧適用于下一代醫(yī)療、工業(yè)及機器人視覺應用,支持廣播級視頻質量、SLVS-EC至CoaXPress橋接功能及超低功耗運行
2026年1月20日 – 專注于引入新品的全球電子元器件和工業(yè)自動化產品授權代理商貿澤電子(Mouser Electronics) 即日起開售ams OSRAM的新款Mira050近紅外 (NIR) 增強全局快門圖像傳感器。Mira050是一款緊湊型0.5MP圖像傳感器,專為2D和3D消費類及工業(yè)機器視覺應用而設計。
本文討論了各種高科技應用對先進電源解決方案的需求,比如需要多個低壓電源來為DDR、內核、I/O設備等組件供電,而半導體集成度日益提高使得微處理器的耗電量越來越大。為此,業(yè)界迫切需要提升遙測能力,以便對電壓、電流和溫度等參數進行監(jiān)測。本文介紹了一種雙相降壓型穩(wěn)壓器設計,其中集成了數字電源系統(tǒng)管理功能,致力于達成尺寸、效率、環(huán)路穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應等方面的關鍵目標。
在FPGA設計中,時序收斂是決定系統(tǒng)穩(wěn)定性的核心環(huán)節(jié)。面對高速信號(如DDR4、PCIe)和復雜邏輯(如AI加速器),傳統(tǒng)試錯法效率低下。本文提出"五步閉環(huán)調試法",通過靜態(tài)時序分析(STA)、約束優(yōu)化、邏輯重構、物理調整和動態(tài)驗證的協(xié)同,實現時序問題的快速定位與修復。
在高速FPGA設計中,多時鐘域(Multi-Clock Domain, MCD)數據傳輸是常見挑戰(zhàn)。異步FIFO作為跨時鐘域通信的核心組件,其深度計算與握手信號設計直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文從理論建模到工程實現,系統(tǒng)闡述關鍵設計要點。
在AIoT、邊緣計算等場景中,FPGA的功耗已成為制約系統(tǒng)續(xù)航與散熱的關鍵因素。傳統(tǒng)低功耗設計多依賴單一技術,而時鐘門控(Clock Gating)與電源關斷(Power Shutdown)的聯(lián)合應用,可通過動態(tài)管理硬件資源實現功耗的指數級下降。本文結合Xilinx UltraScale+與Intel Stratix 10系列FPGA,系統(tǒng)闡述兩種技術的協(xié)同實現路徑。
在航空航天、工業(yè)控制等高可靠性領域,系統(tǒng)需在運行中動態(tài)更新功能以適應任務變化,同時保持未修改模塊的持續(xù)運行。傳統(tǒng)FPGA全片重配置需中斷系統(tǒng)運行,且配置時間長達數百毫秒?;贔PGA的部分重配置(Partial Reconfiguration, PR)技術通過僅更新局部邏輯,實現功能動態(tài)切換與資源高效管理,成為解決這一挑戰(zhàn)的關鍵方案。
在5G通信、工業(yè)控制等高性能嵌入式系統(tǒng)中,Cyclone V FPGA憑借其低功耗與高性價比特性成為主流選擇。其片上存儲器資源(M10K和MLAB)的優(yōu)化配置直接影響系統(tǒng)性能與資源利用率。本文基于Quartus Prime工具鏈,結合Cyclone V器件特性,提出一套從代碼級到架構級的存儲器優(yōu)化與布局策略。
在FPGA數字電路設計中,時鐘域交叉(CDC)同步是確保多時鐘系統(tǒng)穩(wěn)定運行的核心技術。當數據在異步時鐘域間傳輸時,若未采取有效同步措施,可能導致亞穩(wěn)態(tài)傳播、數據丟失或功能錯誤。本文結合Verilog HDL實現與靜態(tài)時序分析(STA),探討時鐘域交叉同步模塊的設計方法。
作為一名本科電氣工程專業(yè)的學生,我想要一種親身實踐的方式來更多地參與FPGA,因為我一直很享受與ELEC 326在一起的時光。這個項目特別突出,因為我喜歡游戲《pong》,也對游戲中的AI (npc和對手)的運作方式感興趣。
當今的電子器件,尤其是高性能處理器和FPGA,對電力的需求不斷攀升。在此背景下,電源管理解決方案必須不斷進化,以提供更高的電流并確保設計靈活性。本文探討了如何將多通道電源管理集成電路(PMIC)用作單通道大電流電源。并聯(lián)多個穩(wěn)壓輸出可以提升總電流能力,同時保持嚴格的電壓調節(jié)和熱平衡。這種技術不僅簡化了電源架構,而且增強了設計復用,減少了電路板空間,并改善了數字信號處理器、處理器、FPGA和微控制器等復雜電子器件中的熱分布。
在數據安全需求日益增長的今天,AES(高級加密標準)作為對稱加密算法的代表,憑借其高安全性與高效性,在FPGA硬件加速領域占據核心地位。本文聚焦AES-256在FPGA上的實現,從狀態(tài)機控制與密鑰擴展兩大核心模塊出發(fā),結合Verilog代碼與工程實踐,提供一套可落地的實操方案。
在高速數據存儲與處理場景中,DDR4控制器作為FPGA與內存之間的橋梁,其時序約束精度與帶寬利用率直接影響系統(tǒng)性能。本文從時序約束核心參數、PCB布局優(yōu)化、AXI協(xié)議調優(yōu)三個維度,結合工程實踐案例,系統(tǒng)闡述DDR4控制器設計方法論。
在實時數據處理場景中,FPGA憑借其并行計算能力和硬件可重構特性,已成為實現高性能排序算法的核心載體。以金融高頻交易系統(tǒng)為例,其要求在微秒級延遲內完成百萬級數據排序,傳統(tǒng)CPU架構難以滿足需求,而FPGA通過并行排序算法與流水線控制的深度融合,可實現納秒級響應。本文將結合BRAM資源分配策略與流水線控制技術,探討FPGA并行排序算法的優(yōu)化實現。
你有沒有想過,停車傳感器、障礙物探測機器人,甚至是自動水龍頭等日常設備是如何如此準確地測量距離的?我想探索同樣的想法,但使用FPGA來實現,其中一切都發(fā)生在硬件邏輯層面,而不是依賴于微控制器。這個項目就是這樣開始的。