什么是fpga？和cpu的区别有哪些？应用场景介绍

1.什么是FPGA

FPGA是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。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。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、输出单元以及输入单元等。

2.FPGA与CPU、GPU、ASIC之间的区别

(1)定义：FPGA是现场可编程逻辑门阵列;CPU是中央处理器;GPU是图像处理器;ASIC是专用处理器。

(2)算力与能效：FPGA算力中，能效比优;CPU算力最低，能效比差;GPU算力高，能效比中;ASIC算力高，能效比优。

(3)上市速度：FPGA上市速度快;CPU上市速度快，产品成熟;GPU上市速度快，产品成熟;ASIC上市速度慢，开发周期长。

(4)成本：FPGA拥有较低的试错成本;GPU用于数据处理时，单价成本最高;GPU用于数据处理时，单价成本高;ASIC成本高，可复制，量产规模生产后成本可有效降低。

(5)性能：FPGA数据处理能力较强，一般为专用;GPU最通用(控制指令+运算);GPU数据处理通用性强;ASIC的AI算力最强，最专用。

3.FPGA的应用场景

(1)通信领域：通信领域需要高速的通信协议处理方式，另一方面通信协议随时都在修改，不适合做成专门的芯片，所以能够灵活改变的功能的FPGA就成了首选。

电信行业一直大量使用FPGA。电信标准不断变化，建造电信设备非常困难，因此首先提供电信解决方案的公司往往会占领最大的市场份额。于ASIC需要花费很长时间才能制造，因此FPGA提供了捷径的机会。最初的电信设备版本开始采用FPGA，这引发了FPGA价格冲突。尽管FPGA的价格与ASIC仿真市场无关紧要，但电信芯片的价格却很重要。

(2)算法领域：FPGA对于复杂信号的处理性很强，可以处理多维信号。

(3)嵌入式领域：利用FPGA构建一个嵌入式的底层环境，然后在此之上编写一些嵌入式软件，事务性的操作更加繁杂一些，对FPGA的操作较少。

(4)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)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。

以上就是有关于FPGA的定义、与其他相关器件的区别及应用场景的全部介绍，如果还想了解更多FPGA的相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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