首页 > 技术 > 内容

FPGA的主要应用场景

时间:2026-01-28  作者:Diven  阅读:0

通常认为,SOPC是FPGA设计中的鸡肋,“弃之可惜,食之无味”。诚然,SOPC一直不是FPGA的主流应用设计,制约主要因素则是性能,因为作为处理器使用时,处理器主频是其应用范围的瓶颈(SOPC的软核处理器一般运行几十兆到百兆,而一般的嵌入式处理器系统在几百兆到Ghz的主频)。但是若因此说成“鸡肋”,也确实夸张。厂家推出SOPC的设计,其优点主要有一下几点,其一:是差异化竞争的需要。其二,扩大应用范围,争取更多的软件工程师能够从事FPGA设计。其三,可以替代低性能处理器,减少板级的面积和BOM成本。

那么,那么FPGA内部基于软核处理器的系统的主要应用场景有哪些,如下:

(1) 管理配置:对于性能无要求的管理配置功能。如某外接芯片或FPGA内部IP在其工作之前,需进行初始化和管理配置,而初始化的模块较多或者管理配置较为复杂,此种情况下,用软件处理更为方便合理。假如FPGA内部资源较为充足,通过内部建立SOPC系统,利用片内的软件给多个外围模块或者内部IP进行初始化的配置管理,即省去配置CPU,减少板级面积,也能便于配置的修改,同时还可以作为前面讲的可测性设计的一部分,用于内部各模块计数统计,功能测试等。

(2) 配合专用硬件加速单元使用: SOPC系统可以通过总线扩展专用协处理单元。即将关键模块硬件化实现,实现高速的处理。举例说,如实现图像处理功能,而SOPC的软件性能不能支持高分辨率图像的处理能力,则可以通过逻辑实现专用的图像处理算法,通过总线接口与SOPC系统连接。,SOPC只作为数据的管理和调度使用。 此外厂商还这么提供了SOPC优化手段,例如通过算法指令分析,确定最多的操作,通过专用指令硬件实现,通过在程序中调用专用指令,也是能够提升性能的方式。

(3) 多核并行:这里多核并行通常意义不同,指通过多个SOPC系统,并行执行,可以提升系统的性能。对于单指令集多数据流的业务,通过将业务流分配到多个SOPC上,通过多个SOPC系统并行处理的方式,来提升整个系统的性能。此种情况下,通过多个SOPC系统并行处理,需满足几个条件:(1)即业务之间没有关联性,不需要再多个SOPC之间进行数据的交互,否则会影响整个系统的性能。(2)程序区不能太大,最好全部存储在片内RAM中。而不用占用外部存储区(DDR或者SRAM),否则,多个片上存储系统争抢外部存储区,可能会造成系统性能的瓶颈,如需存储在片外,则接口竞争部分则是关键设计。

SOPC就像一个偏科生,其优点和缺点都是那么明显,即其强大的灵活性和可编程性,配置其可怜的主频。但是通过一系列提升性能的手段,SOPC在某些业务中也可以大显身手,尤其是需求频繁变更的业务,将变化部分通过软件实现,而不变部分硬件化实现,可以更快的满足市场的需求。

软核CPU处理能力的瓶颈,也促使现有FPGA厂商提供了基于硬核CPU的SOC+FPGA的解决方案,而这些的努力将促进FPGA应用场景的扩展。FPGA广阔天地,大有可为。

猜您喜欢


1210贴片电阻的阻值并非固定为一个数值,「1210」指的是电阻的封装尺寸,表示其长度为12 mil (约3.2mm),宽度为10 mil (约2.5mm)。实...
2024-11-26 11:29:25
现代消费市场中,配件(Accessories)不仅仅是产品的附加物品,更是提升产品功能性和美观性的关键因素。其中,24.3X17.3MM的TM配件因其独特的尺寸...
2025-04-19 22:31:14
贴片电阻上的5m指的是电阻值为5毫欧姆,用符号Ω表示。毫欧姆是电阻单位欧姆的千分之一,即1毫欧姆=0.001欧姆。因此,5毫欧姆的电阻值非常小,通常用于需要低电...
2024-11-29 10:26:14
PTC热敏电阻作为重要的电子元器件,因其自恢复过流保护和温度控制功能被应用于家电、通讯、电源等领域。华润电阻作为国内知名的电子元器件制造商,其PTC热敏电阻产品...
2019-06-07 21:59:14
在选择转换接头时,规格和尺寸是非常重要的因素。不同的设备和管道系统需要匹配相应的接头,以确保连接的稳固和密封性。转换接头的规格尺寸包括内径、外径、长度和螺纹类型...
2008-11-16 00:00:00
稳压二极管是重要的电子元器件,应用于电源电路中,用于稳定电压和保护电路。选择合适的稳压二极管对电路的性能非常重要。本文将概述稳压二极管的基本知识,并介绍判断稳压...
2025-03-29 10:30:34
1、引言由于两路视频信号的产生来源于相同景物的不同区域且有交叠部分,在任意拍摄时刻得到的两帧图像必然存在一定程度上的内容相关性,本算法将从图像重叠区域内容相关...
2020-07-28 17:36:00
贴片电阻上的10001标识代表其阻值为100欧姆。 这采用了一种数字编码方式来表示阻值,也称为EIA-96标准。这种编码方式用三位数字表示阻值,前两位数字是有效...
2024-11-29 10:26:10
电流采样电阻在电路设计中的应用越来越。作为测量电流的重要元件,电流采样电阻的性能直接影响电路的稳定性和准确性。本文将围绕“科达嘉(CODACA)电流采样电阻是什...
2016-01-11 00:31:30
贴片电阻料盘标签包含关键信息,帮助您快速识别元件规格。标签通常包含制造商名称、产品料号、阻值、容差、封装尺寸、数量和日期码等。阻值: 通常以数字形式表示,例如「...
2024-11-26 11:29:24