FPGA入門五問

2021-09-27 01:44:07 字數 2406 閱讀 9453

fpga和cpu,gpu三者之間的區別?

人工智慧的發展

5g 與 fpga 有什麼關聯?

什麼驅動了fpga的發展?

胡思亂想

彩蛋參考文章

暗矽效應指的是,雖然我們可以不斷增加處理器核心的數量,但是由於能耗限制,無法讓它們同時工作。就好像一幢大樓裡有很多房間,但由於功耗太大,你無法點亮每個房間的燈光,使得這幢大樓在夜裡看起來有很多黑暗的部分。這其中的本質原因是在後摩爾定律時代,電晶體的能效發展已經趨於停滯,這樣,即使人們開發出了並行軟體,並且不斷增加了核心數量,所帶來的效能提公升也會比以往要小得多。所以,除此之外,業界還需要在其他方面帶來更多進展,以克服「暗矽」的問題。

解決辦法:採用「定製計算」,也就是為特定的工作場景和負載優化硬體設計。定製計算或定製晶元的兩個痛點就是(高昂的成本和開發周期)

多核處理器

由於半導體工藝的極限限制,繼續製造高效能的單核處理器將不再現實,並且隨之帶來的功耗與散熱問題也沒有解決方案。在這種情況下,越來越多的半導體廠商傾向於製造功耗更低、效能均衡的多核處理器以提高處理器的綜合性能。按照核心架構是否相同,可以分為同構多核與異構多核。

同構多核

同構多核常見於通用的多核處理器架構,如intel、amd推出的多核處理器等。同構多核的每個處理器核心的結構完全相同,同時地位也是等同的,可以共享相同的**,也可以每個核心執行不同的**。同構渡河處理器可以同構共享儲存器方式進行互聯,也可以通過cache快取的方式進行互聯。採用 cache進行互聯就需要解決cache一致性的問題,通常在cache層次中加入監聽控制單元(snooping unit)來實現cache上的資料。

異構多核

fpga叫「現場可程式設計邏輯陣列」,它本質是一種可程式設計的晶元。人們可以把硬體設計重複少些在他的可程式設計儲存器裡,從而使fpga晶元可以執行不同的硬體設計和功能。另外,你也可以使用現場動態的改變它上面執行的功能,這就是為什麼它們被稱作現場可程式設計的原因。事實上,你可以每隔幾秒就改變一次fpga晶元上執行的硬體設計,因此這種晶元非常靈活。

處理器圍繞乙個cpu構建,乙個cpu一次執行乙個操作。此外,處理器通過以順序方式執行指令來完成其任務,這意味著處理器的操作本質上受到限制:所需的功能必須適應可用的指令,並且在大多數情況下,不可能同時完成多個處理任務。指令集的設計非常通用,現在可以在極高的頻率下執行指令。然而,這些特性並沒有消除基於軟體的數字設計方法的缺點。

替代方案是基於硬體的方法。如果每個新設計都可以圍繞實現系統所需的確切功能的數字ic構建,那將是非常方便的:無需編寫軟體,無指令集限制,無處理延遲,只需乙個具有輸入引腳的ic ,輸出引腳和數位電路精確地對應於必要的操作。

clb(可配置邏輯模組),構成了fpga可程式設計邏輯功能的核心。clb需要彼此互聯並與外部電路互動,出於這些目的,fpga使用可程式設計互連和輸入/輸出(i / o)塊矩陣。fpga的「程式」儲存在sram單元中,這些單元影響clb的功能並控制建立連線路徑的開關。通過硬體描述語言(hdl)最常見的兩種vhdl和verilog,去告訴硬體怎麼做。

當前,人工智慧有了很大的發展,而這很大程度上歸功於深度學習技術的發展。人們逐漸認識到,當你有了深度學習演算法、模型,並構建了深度神經網路時,需要足夠多的資料去訓練這個網路。只有加入更多的資料,才會讓深度神經網路變的更大、更好。通過使用深度學習,我們在很多傳統的ai領域取得了長足的進展,比如機器翻譯、語音識別、計算機視覺等等。同時,深度學習也可以逐步替換這些領域發展多年的專用演算法。

評價ai的幾個維度: 時延 處理速度 成本

隨著發展,處理速度的需求,能不能將多個fpga像軟體的集群一樣,形成乙個fpga集群網路,不同的fpga可以有不同的功能,如果用來模擬神經網路,不同的晶元來模擬複雜的神經元,形成乙個大的神經網路。哈哈(0.0)瞎想。

《借我》

借我乙個暮年,

借我碎片,

借我瞻前與顧後,

借我執拗如少年。

借我後天長成的先天,

借我變如不曾改變。

借我素淡的事故和明白的愚,

借我可預知的險。

借我悲愴的磊落,

借我溫軟的魯莽和玩笑的莊嚴。

借我最初與最終的不散,

借我言而不喻的不見。

借我一場秋啊,可你說這已是冬天。

《墓床》(顧城)

我知道永逝降臨,並不悲傷

松林中安放著我的願望

下邊有海,遠看像水池

一點點跟我的是下午的陽光

人時已盡,人世很長

我在中間應當休息

走過的人說樹枝低了

走過的人說樹枝在長

fpga在人工智慧時代的獨特優勢

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首先,fpga開發工程師是乙個相對高薪的工作,但是,很多同學在剛入門時都會有一種無從下手的感覺,尤其是將fpga作為第乙個要掌握的開發板時,更是感覺苦惱 本人也是如此,以下就本人學習fpga開發的一些情況做一些介紹,希望後來者能夠少走彎路。第一次接觸fpga是在本科畢設中,那時候選畢設課題得用搶的,...

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