fpga芯片厂家 fpga芯片厂商
fpga是什么
近几年可编程的门阵列（FPGA）技术发展迅速，其高度的灵活性，使其在通信（5G）、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事、航空航天、集成电路、人工智能等领域得到越来越广泛的应用。在数字IC设计领域，前端验证工作一般都是用FPGA完成的，因此FPGA工程师也是IC设计公司迫切需要的人才。 FPGA/IC逻辑设计开发已经成为当前有发展前途的行业之一，特别是熟悉硬件构架的FPGA系统工程师。FPGA是什么现场可编程门阵列。
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FPGA的全称为FieldProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列。FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是作为专用集成电路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数有限的缺点。简而言之，FPGA就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。
与传统模式的芯片设计进行对比，FPGA芯片并非单纯局限于研究以及设计芯片，而是针对较多领域产品都能借助特定芯片模型予以优化设计。从芯片器件的角度讲，FPGA本身构成了半定制电路中的典型集成电路，其中含有数字管理模块、内嵌式单元片上系统SoC（SystemonChip）技术是指将一个完整产品的功能集成在一个芯片上或芯片组上。SoC从系统的整体角度出发，以IP（Intellectualproperty）核为基础，以硬件描述语言作为系统功能和结构的描述手段，借助于以计算机为平台的EDA工具进行开发。由于SoC设计能够综合、全盘考虑整个系统的情况，因而可以实现更高的系统性能。SoC的出现是电子系统设计领域内的一场革命，其影响将是深远和广泛的。、输出单元以及输入单元等。
FPGA基本结构
FPGA器件属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元，可配置逻辑块，数字时钟管理模块，嵌入式块RAM，布线资源，内嵌专用硬核，底层内嵌功能单元。
由于FPGA具有布线资源丰富，可重复编程和集成度高，投资较低的特点，在数字电路设计领域得到了广泛的应用。FPGA的设计流程包括算法设计、代码仿真以及设计、板机调试，设计者以及实际需求建立算法架构，利用EDA建立设计方案或HD编写设计代码，通过代码仿真保证设计方案符合实际要求，进行板级调试，验证实际运行效果。
如何快速掌握FPGA？
任何一个硬件工程师对FPGA都不会陌生，就好比C语言对于软件工程师来说是必修课程一样，只要是电子相关专业的学生，都要学习可编程逻辑这门课程。 FPGA的英文全称是Field Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
从表象看，Programmable这个单词确实能够很好的描述FPGA的特点，但这也使得很多初学者走了不少弯路。一说到编程，大家不免联想到 coding，因为软件编程的思想对工程师来说已经是根深蒂固了。因此，很多初学者都会问一个相同的问题，两种硬件编程语言VHDL和Verilog，应该学哪个？即使明确了要学习哪种设计语言，也会一头扎进浩瀚的语法中，走向歧途。有些初学者写了大量的代码，在Demo板上跑了n个试验，可还是觉得不懂 FPGA，甚至搞不清楚它和单片机的区别。这是为什么？其实，这都归结一个原因，就是被“可编程”这3个字给迷惑了，也就是说，没有弄清楚FPGA的本质是什么。因此，对于FPGA的学习也就不着法门，事倍功半，浪费了不少时间，却仍然达不到效果。
FPGA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数有限的缺点。因此，从底层来看，FPGA还是属于集成电路的范畴。就当前的技术而言，使用FPGA开发项目还是全部基于数字电路设计的，所以，FPGA的“可编程”也就是实现不同的数字电路逻辑。这与所谓的软件编程有着本质的区别！归根结底，FPGA设计就是电路设计，因此，对于每个FPGA工程师来说，在做设计时必须在脑中有电路的模样，这很重要！那么，到底该如何有效地学习FPGA呢？其实，很简单，只要从以下7点着手，循序渐进，日积月累，就完全能够对FPGA设计游刃有余。
1. 首先，必须了解FPGA的结构和性能。不同厂家，不同系列的FPGA芯片都有不同的结构和性能，但是万变不离其中。刚开始，从掌握几款典型的高端芯片开始，例如Altera公司的Stratix III和Xilinx公司的Virtex 5。之后，再去了解其它系列的芯片就很容易了。至于Lattice和Actel公司的芯片，当使用时再了解也不迟，因为学习主流的东西才会更加有效！许多有关FPGA的教科书都会以几款常用的芯片为例，讲述FPGA的基本结构和原理。初学者看了后，总觉得过于抽象，有点不知所云的感觉。因此，为了深刻理解 FPGA，必须要有扎实的数字电路基础！在数字电路里，基本的就是逻辑和时序。工程师必须明白FPGA内部逻辑结构和数字电路基本电路结构的关系。例如，任何4个输入信号的组合逻辑都可以通过FPGA提供的4输入LUT来实现。如果使用Xilinx的芯片，移位寄存器既可以通过多个触发器级联实现，也可以通过LUT来实现。通常，初学者可以设计出正确的逻辑，但却很容易忽略时序。在I/O口的设计中，与时序相关的缺陷对于产品是致命的，会影响产品的可靠性。因此，在掌握了结构后，还必须关注芯片的一些重要时序参数，例如I/O口时钟的建立时间、保持时间和从触发器到输出的延迟时间，以及芯片内部工作时钟的频率等等。只有充分掌握了所使用芯片的结构和性能，才能设计出一个合理的系统，才能保证FPGA的设计可靠稳定。FPGA厂商提供的大量文档是一个不错的学习资料。
3. 很多工程师会谈到算法的重要性，认为必须懂得很多算法。没错，好的算法对于设计来说犹如利器一般。可是，研究算法和如何实现算法是两个不同的概念，研究算法是在做数学题，实现算法才是工程师的职责。这里并不是说FPGA工程师不用去研究算法，而是强调职责所在。不同的算法，我们对其原理的研究和理解的要求也是不同的。例如8B/10B编码，只要你懂得在哪里需要使用它就够了，现成的IP Core可以直接调用。但是，诸如FEC编解码这样的算法，则只有了解了基本原理后才可能懂得如何实现。对于算法，FPGA工程师的重点就是在于“如何实现”！。另外，算法之外，逻辑设计里常用的设计方法必须懂得，例如，乒乓作、流水线设计和分时复用等等。还有常用的逻辑模块，如异步FIFO、状态机，这些其实都是数字电路里基础的东西，但是对于初学者来说，在做FPGA设计时未必会正确的使用。
4. FPGA设计必须有一个好的设计流程来支撑。代码写完后，花大量时间做完善的功能仿真和验证是很有必要的。可是一些工程师并不重视仿真和验证，而是迫不及待的上板调试。碰到BUG后就在代码上修修补补，运气好的话，BUG表面上是解决了，可真正深层次的原因却未必发现，给产品留下了隐患。一个好的设计流程要求大多数BUG在前期工作中必须解决掉，功能仿真和验证则是一个很有效也很重要的步骤。除了仿真验证，综合和布线也必须重视，这要求我们必须仔细浏览编译报告和时序报告，因为，许多时序问题都能通过报告反映出来。有时候，一些工程师碰到时序问题，仅仅做时钟反相来调整数据和时钟的相位关系，或者修改综合和布线的参数，仍无法解决问题。尤其是在用了高速时钟的设计里，大多数情况，我们只有修改代码里的逻辑才能满足设计的时序要求。这些也只有仔细分析了报告后，才能对症下。另外，对于大多数同步逻辑设计来说，时序仿真是没有必要的，这一步完全可以省略。
5. 现阶段，FPGA发展的三大方向就是SOC，高速I/O和DSP。在有限的时间里，选择一个领域进行主攻是有必要的，只有明确了目标，才会更加投入。 SOC设计要求设计者对软件编程、CPU原理甚至是作系统比较了解才行，因为SOC就是一个软硬件结合的系统。高速I/O设计则要求设计者掌握许多模拟电路的基本知识以及一些常用的通信协议，例如，SDH、GbE、PCI-E等等。FPGA在DSP领域的使用是近几年兴起的一个发展方向。FPGA由于其内在的并行特性，能以很高的效率实现DSP算法中计算量较大的模块，非常适合视频和图像处理等对DSP性能要求越来越高的新兴应用，设计者需要掌握数字信号处理常用算法。这3个方向完全不同，切勿囫囵吞枣，一切通吃！“术业有专功”，资深的高级工程师也很难在多个方向都取得成就。当然，若能在一个领域有较深的研究，同时，对另外两个领域也有一定的了解，那就更好了。
6. 一个的FPGA工程师，必须做到“一专多能”。所谓的“一专”当然是指在FPGA设计领域的专业深度，而“多能”则是要求工程师对其它专业领域也要有所了解和掌握。例如，对于设计一个SOC系统来说，C语言就必须学习，否则对于片上系统的架构就可能不合理。另外，对于设计高速I/O口的工程师来说，电路板原理设计和PCB设计则需要有所了解。只有掌握了预加重、均衡以及阻抗匹配等这些与模拟电路相关的概念，才可能在设计和调试中得心应手。
以上7点若能有深刻理解，则就能看清FPGA的本质了。市场的瞬息变化，要求电子产品必须对市场具有高敏感性，产品从方案设计到市场投放的时间越来越短，FPGA在其中功不可没。另外，在面对Cost Down时，FPGA也起着不可或缺的作用。在当今时代，FPGA已经在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域得到了广泛应用。随着功耗和成本的进一步降低，FPGA还将进入更手册来决定的。而且对应的设计大多数的器件生产商都会给出参考设计。里面包括了IO的设计，pcb的设计以及内部程序端口的约束。所以具体问题具体分析。多的应用领域，相信FPGA工程师也必将会有一个更加广阔的施展空间。
一本书《基于VHDL的FPGA开发快随着FPGA性能和密度的提高，功耗也逐渐成为了FPGA应用的瓶颈。虽然FPGA比DSP等处理器的功耗低，但明显高于专用芯片（ASIC）的功耗。FPGA的厂家也在采用各种新工艺和技术来降低FPGA的功耗，并且已经取得了明显的效果。速入门·技巧·实例》
加油吧！
FPGA的前途如何？会不会被定制芯片取代呢？
FPGA是由存放在片内RA。第四是Reserved:这个是对管脚内部的IO逻辑进行约束的，你在下面可以看到一些值。介绍几个吧。bidrectional:双向，tri-state:三态等等。这个约束的是FPGA在IO端的输入输出区域的逻辑。比如你选择tri-state。那么这个时候，在你IO口前部的IO区，quartus会自动给你生成一个三态门。M中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。FPGA 和定制芯片各有各的市场，不会互相取代。
FPGA的优势是现场可编程，用户可以根据自己的需要将FPGA编程为不同功能的芯片，在被客户编程之前，FPGA芯片没有任何功能，类似一张白纸。
定制芯片即是通常所说的ASIC芯片，是具有特殊功能的芯片，比如网卡芯片，CPU芯片，内存等。
FPGA芯片的优势是灵活，ASIC芯片的优势是成本低。
事实上，常用的ASIC芯片在开发的时候往往是用FPGA进行验证的，等验证成熟，并且市场需求比较大时，就会ASIC化。ASIC化需要一次性支付几十甚至几百万美金，ASIC化之后的生产成本比较低。
EDA中的FPGA、CPLD的英文全称和中文全称是什么？
EP1S30：STRATIX系列FPGA，逻辑规模是EPF10K10的3倍。分类: 教育/科学 >> 科学技术 >> 工程技术科学
解析:
1）采用FPGA设计ASIC电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。 ——2）FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。
4）FPGA是ASIC电路中设计周期短、开发费用、风险小的器件之一。
5）FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。
可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的选择之一。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。
FPGA有多种配置模式：并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。
PLD介绍
可编程逻辑器件PLD(Programable Logic Device)是允许用户编程(配置)实现所需逻辑功能的电路, 它与分立元件相比,具有速度快、容量大、功耗小和可靠性高等优点。由于集成度高，设计方法先进、现场可编程，可以设计各种数字电路，因此，在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制、军事和航空航天等众多领域内得到了广泛应用。不久的将来将全部取代分立数字元件，目前一些数字集成电路生产厂商已经停止了分立数字集成电路的生产。因此应该学会PLD的设计技术。
PLD电路早期代表产品由XLINX公司推出的门阵列，称为FPGA（Field Programable Gate Array）,随后ALTERA公司推出以并行走线的PLD产品，称为CPLD（Complex Programable Logic Device），这些早期产品价格高达万元，其开发软件价格高达几十万元。但是随着生产技术水平的提高，现在PLD产品的价格已大大降低，一片5000门、具有5K X 8的SRAM电路作配置、84脚封装、速度达40—200MHz的PLD的价格已经下降到一百元以下。每一片这样的PLD可以设计成单片机、或者是CPU等，并且可以在外部接线完成以后还可以重新进行设计多次。
目前在我国常见的PLD生产厂家有XILINX、ALTERA、ACTEL、LATTIC、ATMEL、MICROCHIP和AMD等等，其中XILINX和ALTERA为两个主要生产厂，XILINX的产品为FPGA，ALTERA的产品称为CPLD，各有优缺点，
1． 同样具有EPROM和SRAM的结构
2． 对于SRAM结构的产品，ALTERA公司PLD的输出电流可达25MA，而XILINX的FPGA只有16MA
3． ALTERA公司的PLD延时时间可预测，弥补了FPGA的缺点
4． XILINX公司的开发软件FOUNDATION 功能全，但是不如ALTERA公司的MAX+PLUS软件使用简单，特别是对于学校的学生学习VHDL语言和PLD设计。
5． ALTERA公司的产品价格稍微便宜
6． ALTERA公司新推出的FLEX 10第三是Group:Group就是你所输出的信号的名字啦。比如你有一组信号叫cnt。你对cnt的某一根赋值，那么。。这里的Group会自动填充为cntK10E系列的产品具有更大的集成度
PLD的结构分为两类：
l 逻辑单元阵列（LCA），包括逻辑快、互连阵列和I/O块
l 复合PLD结构，包括逻辑块和互连矩阵开关
XLINIX、ACTEL公司的产品采用LCA结构，而ALTERA、AMD的MACH系列采用的是复合PLD结构。
目前性能的FPGA芯片是什么？集成了多少门电路？FPGA和PLD的区别是什么？举例说明一下。
1：问问自己对芯片结构和内部资源是否熟悉？目前性能的FPGA应该是XILINX的VIRTEX 7 系列，门电路的概念已经很少用了，而用逻辑单元的概念取代。你可以去查查XILINX的网站，容量应该是7V2000T。
软件方向：以软件开发为主，开发 FPGA 在数据分析、人工智能、机器视觉等领域的加速应用能力，主要采用 OpenCL 和 HLS 技术实现软硬件协同开发。FPGA是一种PLD，CPLD是另外一种PLD，它们都是可编程逻辑器件。区别在于工艺不同，目标应用不同。FPGA一般都是SRAM工艺，而CPLD已EEPROM和FLASH工艺为主，FPGA可以做到很大容量，而CPLD由于工艺的限制多就几千个逻辑单元，再大性能就下降得很厉害。工艺的区别还导致FPGA是掉电丢失上电加载的电路，而CPLD掉电不丢失，不需要外置配置MOMERY。
GPU 是 AI 算力的解吗？如果不是，还有哪些公司可能自研芯片打破英伟达的垄断地位？
目前，除了英伟达，还有一些公司正在自研芯片打破英伟达的垄断地位。其中目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。，华为推出的 AI 芯片升腾，据称性所以ASIC应用在量比较大，比较标准化的方向；FPGA用在量不是很大或者非标准化或者开发验证的方向上。能比英伟达的 Tesla V100 还要高。谷歌 AI 芯片 TPU（Tensor Processing Unit），用于加速机器学习任务。英特尔、AMD、ARM 等公司也在研发 AI 芯片。
蓝海大脑高性能大模型训练平台利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。支持多种硬件加速器，包括CPU、GPU、FPGA和AI等,能够满足大规模数据处理和复杂计算任务的需求。采用分布式计算架构，高效地处理大规模数据和复杂计算任务，为深度学习、高性能计算、大模型训练、大型语言模型（LLM）算法的研究和开发提供强大的算力支持。具有高度的灵活性和可扩展性,能够根据不同的应用场景和需求进行定制化配置。可以快速部署和管理各种计算任务，提高了计算资源的利用率和效率。
两个芯片如何区分fpga和prom
要辨别他们，读出芯片上标称的型号即可，如果对器件熟悉的话，一看型号的前缀就能辨别 1）以Altera公司的片子为例： ALTERA公司的产品一般以EP开头，代表可重复编程。
①如果型号以EPM开头，即MAX系列（其中MAX代表阵列矩阵），就是CPLD ②ALTERA公司的FPGA产品系列代码为EP或EPF，典型产品型号含义如下： EPF10K10：FLEX10K系列FPGA，典型逻辑规模是10K有效逻辑门。
EPF10K30E：FLEX10KE系列FPGA，逻辑规模是EPF10K10的3倍。
EPF20K200E：APEX20KE系列FPGA，逻辑规模是EPF10K10的20倍。
EP1K30：ATTL电平，那么此时整个bank上输出3.3V的TTL电平。设置这个是为了和currentCEX1K系列FPGA，逻辑规模是EPF10K10的3倍。
如果以EP2C8开头，那它就是CycloneII系列FPGA芯片的一种，等等 ③ALTERA公司的FPGA配置器件系列代码为EPC，典型产品型号含义如下： EPC1：为1型FPGA配置器件。
典型产品型号含义如下： ①xilinx的XC9500系列 —— cpld XC95108-7 PQ 160C：XC9500系列CPLD，逻辑宏单元数108，引脚间延时为7ns，采用PQFP封装，160个引脚，商用。
②xilinx的SPARTAN系列——fpga XC2064：XC2000系列FPGA，可配置逻辑块（configurable Logic Block，CLB）为64个（只此型号以CLB为特征）。
XC2022：XC2000系列FPGA，典型逻辑规模是但比较起来ALTERA的产品略有长处：有效门1800。
XC3020：XC2000系列FPGA，典型逻辑规模是有效门2000。
XC4002A：XC4000A系列FPGA，典型逻辑规模是2K有效门。
XCS10：Spartan系列FPGA，典型逻辑规模是10K。
介绍一下FPGA芯片
PGA是英文Field－Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD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数有限的缺点。
4）FPGA是ASplannerIC电路中设计周期短、开发费用FPGA 、风险小的器件之一。
5) FPGA采用高速CHMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。
可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的选择之一。
目前FPGA的品种很多，有XILINX公司的Virtex系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的Stratix系列等。
加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。
FPGA有多种配置模式：并行主模式为一片FPGA加一片EPROM的方式；主从模式可以支持一片PROM编程多片FPGA；串行模式可以采用串行PROM编程FPGA；外设模式可以将FPGA作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。
近FPGA的配置方式已经多元化！
FPGA厂商已经提供了一些IP核，我们有必要自己再去设计吗？？我们自己去优化后能否更好？
基于FPGA的嵌入式系统（SOPC）技术正在成熟首先记住一句话：只有芯片厂商才熟悉自己的芯片。
换句话说：芯片厂商设计的方案已定也是稳定的，他们会让芯片发挥到。
2：问问自己是否有比厂家IP工程师更好的设计技巧。
3：问问自己是否有信心和时间去设计一个复杂的IP，同时还要保证稳定性。
问题自然而解。
：资源和速度不能兼得，是由均衡的，不要追求低消耗高吞吐，背道而驰的两个参数，总要牺牲一个，在调用IP设置参数的时候实际上是在设置综合参数，你选择的功能少，自然会消耗低资源。总之有免费IP用免费IP。如果有经济实力就去买IP，有group来找到某个管脚。(这个是非修改属性)无法修改。些公司就是专门设计IP的哦！
fpga的引脚如何配置 请问FPGA的引脚如何配置
3）FPGA内部有丰富的触发器和I／O引脚。一一回答，从简单到复杂。
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD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数有限的缺点。首先说IO
standard:这个是用于支持对应不同的电平标准。FPGA
IO口的电压由IO
bank上的VCC引入。一个bank上引入3.3V
strength一起计算功率。第二个是用于在IO口上加载正确的上拉/下拉电阻。只要你设置完成，Quartus会按照你的电平标准自动布线。
第二是IO
Bank:你在quartus
pin
的top
view下右键然后点击
IO
banks，这个时候就会看到FPGA的管脚被几种颜色划分开了。一种颜色下的IO口代表一组bank。你在吧管脚的location约束完成以后。IO
Bank会自动填充完毕的。
第五个是Vref
Group:这个Group是bank内部的细分区域，因为一个bank可能多达60个脚。为了快速定位，你可以利用这个vref
你的理解是正确的，另外，跨越IO
bank的信号没有问题。只是注意跨bank的电平是否一致即可。对于跨IO
bank的延迟对于FPGA而言没有多少延迟。
管脚分配呢，你可以看一下quartus里面pin
planner内部那张
top
view对于每个管脚的说明。大多数管脚是可以当做普通IO使用的。只是有些特殊要求的时候。只可以使用对应的IO，比如分输入，高时钟输入等等。这个是要参照对应器件的IO
