FPGAチップは何に使用できますか?

FPGA チップは、特定用途向け集積回路の分野でセミカスタマイズされた回路として登場し、カスタマイズされた回路の欠点を解決するだけでなく、オリジナルのプログラマブル デバイス ゲートの数が限られているという欠点も克服できます。回路; FPGA は、ビデオ セグメンテーション システム、データ遅延とストレージ設計、通信業界、その他の分野で使用されます。

#このチュートリアルの動作環境: Windows 10 システム、Dell G3 コンピューター。

FPGA チップは何に使用できますか?

FPGA (Field Programmable Gate Array) は、PAL (Programmable Array Logic)、GAL (General Array Logic) の製品です。 、など。プログラマブルデバイスに基づいてさらに発展した製品。これは、特定用途向け集積回路 (ASIC) の分野におけるセミカスタム回路として登場し、カスタム回路の欠点を解決するだけでなく、元のプログラマブル デバイスのゲート数が限られているという欠点も克服します。

産業用途

ビデオ セグメンテーション システム

近年、大規模なマスター コントロール システムが注目されています。ビデオ セグメンテーション技術の適用も徐々に改善されており、この技術はビデオ信号を表示するためにマルチスクリーン スプライシング表示方式を使用しており、大画面ディスプレイの使用が必要な一部のシナリオで広く使用されています。

技術の進歩に伴い、ビデオ セグメンテーション テクノロジは徐々に成熟し、鮮明なビデオ画像に対する人々の基本的なニーズを満たしています。FPGA チップのハードウェア構造は比較的特殊です。事前に編集された論理構造ファイルを使用して、内部の構造と使用 制約ファイルは、さまざまな論理ユニットの接続と位置を調整し、データ ライン パスを適切に処理するために使用され、その独自の柔軟性と適応性により、ユーザーの開発とアプリケーションが容易になります。ビデオ信号を処理する場合、FPGA チップは独自の速度と構造上の利点を最大限に活用して、ピンポン テクノロジとパイプライン テクノロジを実装できます。外部接続のプロセスでは、チップはパラレルデータ接続を使用して画像情報のビット幅を広げ、内部ロジック機能を使用して画像処理の速度を向上させます。画像処理やその他のデバイスの制御は、キャッシュ構造とクロック管理によって実現されます。全体の設計構造の中核となるのはFPGAチップで、補間処理や複雑なデータの抽出・保存を行うほか、システムの安定動作を確保するための全体制御の役割も果たします。さらに、ビデオ情報処理は他のデータ処理とは異なり、十分なデータ転送速度を確保するために、チップに特殊なロジック ユニットと RAM または FIFO ユニットが必要です。

データ遅延とストレージ設計

FPGAにはプログラマブル遅延デジタルユニットがあり、同期通信システムや時間デジタル化システムなどの通信システムやさまざまな種類の電子機器で広く使用されています。主な設計方法には、CNC ディレイライン方式、メモリ方式、カウンタ方式などがあり、このうちメモリ方式は主に FPGA の RAM や FIFO を使用して実装されます。

FPGA を使用して SD カード関連データの読み取りおよび書き込みを行うと、特定のアルゴリズムのニーズに応じてプログラムでき、実際の条件の変化に応じて FPGA チップをプログラムして、読み取りおよび書き込み操作の継続的な更新を実現できます。このモードでは、オリジナルのチップのみを使用して SD カードを効果的に制御できるため、システムのコストが大幅に削減されます。

通信業界

通常、通信業界ではコストや運用などのさまざまな要素が考慮され、端末装置が多い場所ではFPGAの使用量が比較的多く、基地局の数も多くなります。 FPGA、基地局のほぼすべてのボードは FPGA チップの使用を必要とし、モデルは比較的ハイエンドであり、複雑な物理プロトコルを処理し、論理制御を実装できます。同時に、基地局の論理リンク層と物理層プロトコル部分を定期的に更新する必要があるため、FPGA テクノロジーもより適しています。現在、FPGA は主に通信業界の初期および中期の構築に使用され、後期には徐々に ASIC に置き換えられます。

その他のアプリケーション

FPGA は、セキュリティ、産業、その他の分野でも広く使用されており、たとえば、セキュリティ分野におけるビデオのエンコードやデコードなどのプロトコルでは、フロントエンドのプロセスで FPGA を使用できます。データ収集とロジック制御を終了し、対処します。産業分野では、柔軟性のニーズを満たすために主に小型の FPGA が使用されます。また、FPGAは比較的信頼性が高いため、軍事や航空宇宙分野でも広く使用されています。将来的には、テクノロジーの進歩に伴い、関連プロセスがアップグレードおよび変革され、ビッグデータなどの多くの新しい産業において、FPGA の応用の可能性はさらに広がるでしょう。 5Gネットワ​​ークの構築に伴い、初期段階ではFPGAが広く使われるようになり、人工知能などの新しい分野でもFPGAの活用が進むだろう。

2021年2月、最初に購入して設計するFPGA(Field Programmable Gate Array)を「ユニバーサルチップ」と呼びます。 Jingwei Qili Company は、汎用 FPGA チップを一括で独自に開発、生産、販売する中国で最も初期の企業の 1 つであり、宜庄市で新世代の国産 FPGA チップの研究開発および工業化プロジェクトを構築するために 3 億元を投資することを最終決定しました。 。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

以上がFPGAチップは何に使用できますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。