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什么是FPGA？为什么FPGA会如此重要？( 二 )

FPGA


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 。
三、公司FPGA多年来被四大巨头Xilinx（赛灵思）、Altera（阿尔特拉）、Lattice（莱迪思）、Microsemi(美高森美)垄断 。
还有一些小公司勉强在夹缝中生存 。
其中Xilinx(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商 。Xilinx研发、制造并销售范围广泛的高级集成电路、软件设计工具以及作为预定义系统级功能的IP（Intellectual Property）核 。
国外三巨头占据90%全球市场，国产厂商暂时落后 。

什么是FPGA？为什么FPGA会如此重要？

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FPGA市场呈现双寡头垄断格局，Xilinx和Altera分别占据全球市场56%和31%，
在中国FPGA市场中，占比也高达52%和28%，
由于技术、资金、人才上的壁垒及FPGA量产带来的规模经济，行业领导者地位较为稳定 。
国产厂商目前在中国市场占比约4%，未来随着国产厂商技术突破，
FPGA领域国产替代或将是百亿级的机会，替代空间广阔 。
Altera目前已被Intel收购，AMD正在收购赛灵思，预计2021年底完成收购 。
什么是FPGA？为什么FPGA会如此重要？

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我国FPGA公司
  • 1、京微齐力：二次创业，瞄准AI云边端
  • 2、上海遨格芯：从编译软件切入生态链
  • 3、广东高云：28nm中高密度FPGA
  • 4、深圳紫光同创：高性能FPGA已量产商用
  • 5、西安智多晶：小米为第四大股东
  • 6、上海安路科技：28nm今年批量供应
  • 7、成都华微科技：出身国家“909”工程
  • 8、上海复旦微电子：超大规模亿门级FPGA
五、IP核FPGA有个最重要的概念就是IP核 。
IP(Intelligent Property) 核是具有知识产权核的集成电路芯核总称，是经过反复验证过的、具有特定功能的宏模块，与芯片制造工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中 。
什么是FPGA？为什么FPGA会如此重要？

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如果还不理解，你就当他是一个软件模块，或者是一个积木的部件 。
比如赛灵思已经基于FPGA设计好了UDP 核、PCIE xDMA 核、UART 核，我们只需要把人家的核添加到我们工程中，那么就相当于与我们的板子已经支持了这个功能 。
对于FPGA 开发软件，其提供的IP核越丰富，用户的设计就越方便，其市场占用率就越高 。
一句话：IP核很值钱！
六、语言和举例talk is cheap，show you code！
下面我们举一个例子来讲解
下面我们用verilog实现超前进位加法器：
例1：超前进位信号的产生原理ab = 1 --> co = 1a + b = 1,且ci = 1 --> co =1两位多位数中第i位相加产生的进位输出co(i)可以表示位coi=aibi+(ai+bi)(cii)从全加器的真值表写出第i位和s(i)的逻辑式：si=aibi′cii′+ai′bicii′+ai′bi′cii+(ai+bi)cii上式变换位异或函数位：si=ai⊕bi⊕cii代码：
module carry_look_aheadadder(output[3:0]s,outputco,input[3:0]a,input[3:0]b,inputci);wire[3:0]co_tmp;wire[3:0]cin;assigncin[3:0]= {co_tmp[2:0],ci};//计算中间进位assignco_tmp[0] = a[0]&b[0] || (a[0] || b[0])&(cin[0]);assignco_tmp[1] = a[1]&b[1] || (a[1] || b[1])&(cin[1]);assignco_tmp[2] = a[2]&b[2] || (a[2] || b[2])&(cin[2]);assignco_tmp[3] = a[3]&b[3] || (a[3] || b[3])&(cin[3]);//计算和assign s[0] = a[0] ^ b[0] ^ cin[0];assign s[1] = a[1] ^ b[1] ^ cin[1];assign s[2] = a[2] ^ b[2] ^ cin[2];assign s[3] = a[3] ^ b[3] ^ cin[3];assign co = co_tmp[3];endmodulemodule carry_look_aheadadder_tb;wire[3:0]s;wireco;reg[3:0]a;reg[3:0]b;regci;initialbegina = 4'b0000; b = 4'b0000; ci = 0;#10a = 4'b1111; b = 4'b1111; ci = 0;#10a = 4'b1100; b = 4'b1001; ci = 0;#10a = 4'b0111; b = 4'b0110; ci = 0;#10a = 4'b0101; b = 4'b0101; ci = 1;#10a = 4'b1110; b = 4'b1001; ci = 1;#10a = 4'b0010; b = 4'b0110; ci = 1;#10a = 4'b0110; b = 4'b1100; ci = 1;#10$finish;endinitial begin$fsdbDumpfile("test.fsdb");$fsdbDumpvars();endcarry_look_aheadadder u_carry_look_aheadadder(.s(s),.co(co),.a(a),.b(b),.ci(ci));endmodule


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