十一月_FPGA專題|全球FPGA技術發展概況剖析(下)

Published On: 2023/11/29|Categories: 科技|

以技術發展歷程來看,FPGA開發目的是取代ASIC,在2000年前FPGA廠商普遍將產品的邏輯單元容量轉化為閘極數以方便客戶比較產品差異,當時功能複雜的電子產品大多使用百萬閘極數之ASIC與ASSP,只有20~50萬閘極的FPGA無法進入其市場,於是提高閘極數成為1990年代FPGA技術的發展主軸,透過LUT輸入數量、叢集結構、連接線等方式改進內部結構,再搭配快速發展的半導體製程技術,終於在1990年代末Xilinx和Altera都開發出百萬閘數的FPGA產品,開始加速取代ASIC與ASSP,故2000年後FPGA廠商紛紛改以邏輯單元數作為基本容量指標。以Xilinx為例,最初邏輯單元以1個LUT4+1個寄存器為計算基準,但隨著導入LUT6與進位器、MUX數量的增長,現在邏輯單元能夠達到多個LUT4+寄存器的功能;1990年代中期廠商發現客戶在使用FPGA時會頻繁將 LUT作為記憶體使用而占用許多邏輯單元,導致容量出現不夠的情況,因此廠商開始將經常使用到功能加入FPGA硬體中以大幅提升計算效能,於是2000年後提高集成度變成FPGA技術的發展主軸,廠商先後將BRAM、DSP、收發器、CPU、GPU、通訊埠等功能嵌入到FPGA中,故評斷其性能項目主要有製程技術、邏輯單元、可程式輸出入單元、功耗、運算能力、嵌入功能,說明如下 :

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