fpga架构 cpld和fpga的区别

本文目录

1. fpga与cpu的比较
2. fpga和CPU区别
3. soc和fpga的区别
4. cpld和fpga的区别

fpga与cpu的比较

FPGA（现场可编程门阵列）和CPU（中央处理器）是不同的计算设备，它们在设计和功能上有一些显著的区别。

1.架构：CPU是通用处理器，设计用于执行各种计算任务。它具有多个核心和高级指令集，可以运行广泛的软件应用程序。FPGA是一种可编程逻辑器件，可以定制和重新配置电路，使其适应特定的计算任务。

2.可编程性：CPU的功能由其硬件和指令集决定，并且在制造过程中无法更改。FPGA可以通过重新编程来实现不同的功能和算法，具有更高的灵活性和可定制性。

3.并行性：FPGA具有并行处理的能力，可以同时执行多个任务或操作。相比之下，CPU通常依赖于多个核心或超线程技术来实现并行处理。

4.性能：对于大多数通用计算任务，CPU通常提供更高的性能。然而，在某些特定领域，如数字信号处理、加密算法、图像处理等，FPGA可以提供更高的性能和效率。

5.功耗：FPGA通常比CPU消耗更多的功耗，因为FPGA需要额外的逻辑资源来实现可编程性和灵活性。

总的来说，FPGA适用于需要高度定制和并行处理的应用，例如嵌入式系统、通信、图像处理等。而CPU则更适合通用计算和运行各种软件应用程序的任务。在某些情况下，FPGA和CPU也可以结合使用，以发挥各自的优势。

fpga和CPU区别

FPGA和CPU的主要区别在于它们的架构、处理任务和适用场景。以下是它们之间的一些关键差异：

1.架构：CPU遵循冯·诺依曼架构，数据处理需要遵循“取指-解码-执行-存储访问-写回”的处理流程。而FPGA是用户自定义的处理器，具有更高的并行性和灵活性。

2.处理任务：CPU擅长串行计算，控制复杂度较高，而FPGA和GPU更擅长大规模的并行计算。

3.确定性时延：FPGA可以提供确定性的低时延，而CPU的时延是不确定的，利用率越高时延越大。

4.功耗：FPGA的功耗远低于GPU，因为FPGA可以灵活运用片上存储，不需要频繁读取片外的DRAM。

5.灵活性：FPGA具有更高的灵活性，可以适应工业现场的细微调整，同时融合多种设备实现实时控制和通信。

6.适用场景：CPU适用于需要复杂控制和决策的场景，如操作系统、数据库等。而FPGA和GPU更适用于需要大规模并行计算的场景，如深度学习、图像处理、自动驾驶等。

总的来说，FPGA和CPU在架构、处理任务和适用场景方面存在显著差异。FPGA具有确定性的低时延、低功耗和灵活性等优势，使其在需要大规模并行计算和实时处理的场景中具有显著优势。

soc和fpga的区别

SoC

一般来说，SoC称为系统级芯片，也有称为片上系统。是指一个将计算机或其他电子系统集成单一芯片的集成电路。系统芯片可以处理数字信号、模拟信号、混合信号甚至更高频率的信号。系统芯片常常应用在嵌入式系统中。系统芯片的集成规模很大，一般达到几百万门到几千万门。SoC相对比较灵活，它可以将arm架构的处理器与一些专用的外围芯片集成到一起，组成一个系统。其实现有的Hisi-3507、hisi3516等处理器都是一个SoC系统。

FPGA(Field-ProgrammableGateArray),即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专门集成电路（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，有克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA芯片主要由三部分组成，分别是IOE(输入输出单元)、LAB(逻辑阵列块)和interconnect(内部连接线)。

cpld和fpga的区别

1、逻辑结构不同：CPLD类似PAL、GAL，拥有丰富的组合逻辑电路资源。FPGA：类似门阵列，拥有丰富的触发器、存储器资源；CPU、DSP等IP核。

2、集成度不同：CPLD：500~50000门；CPLD：500~50000门；FPGA：1K~10M门。

3、互连结构不同：CPLD：等长度的互连线资源，其特点是延时相等。FPGA：长度不等的多段分布式互连，其特点是布线灵活，但延时与系统布局、布线有关。

4、粒度大小不同：FPGA为细粒度结构，CPLD为粗粒度结构。FPGA内部有丰富连线资源，CLB分块较小，芯片的利用率较高。CPLD的宏单元的与或阵列较大，通常不能完全被应用，且宏单元之间主要通过高速数据通道连接，其容量有限，限制了器件的灵活布线，因此CPLD利用率较FPGA器件低。

5、应用范围的不同：控制密集型（逻辑密集型），对数据处理能力要求低，但逻辑关系复杂，输入输出较多，适合用CPLD实现。数据密集型，需要大量的数据处理能力，但逻辑相对简单，对输入要求少，适合FPGA实现。

6、配置不同：CPLD采用EPROM，E2PROM工艺，直接写入，保密性好。FPGA：采用SRAM工艺，故需外加ROM芯片，用于存储配置信息。其保密性较差。可实现动态重构。高端FPGA具备加密功能。

7、布线能力：CPLD内连率高，不需要人工布局布线来优化速度和面积，较FPGA更适合于EDA芯片设计的可编程验证。

8、延迟小预测能力：CPLD连续式布线结构决定时序延时是均匀的和可预测的，FPGA分段式布线结构决定了不可预测时间延迟。

9、灵活性：在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。FPGA可在逻辑门下编程，而CPLD是在逻辑块下编程。

10、方便性：CPLD比FPGA使用起来更方便。CPLD的编程采用E2PROM或fastflash技术，无需外部存储器芯片，使用简单。而FPGA的编程信息需存放在外部存储器上，使用方法复杂。