一个牛人对FPGA的理解－－太可怕了！

只看该作者 · 2012-10-14 18:23

这是在21ic看到的一个牛人对FPGA的理解，看来FPGA太厉害了！
FPGA多数情况下相比ASIC而言，芯片成本大概是100倍的关系，最大的浪费在LUT这里，做出一个LUT-4需要16位存储单元，再加一个4－16译码器，以及其它的连线资源，做成一个LUT－4，至少需要16×6＋8个晶体管。那么做一个4输入逻辑，设计的好的话如果用晶体管来做最多使用不超过8个晶体管。假设用LUT来做，相当于用了13倍的晶体管来做同样一件事。MUXF和MUXCY占的晶体管反而少很多，用这些部件速度会快很多。LUT本质上是一个16bit存储器，FD是1bit存储器，FPGA本质上大量的存储器，当把FPGA的LUT和FD尽量用于存储器时，资源利用率就高。
FPGA的优势就在存储带宽上，想想普通一个spartan－3A，20k个lut，每个运行到200MHz，相当于4000Gb/s的带宽，一个先进的CPU的一级缓存的带宽都比这差得远。现在最先进的FPGA，性能相当于这个性能的200倍，想想看这是怎么一个BT的野兽。我的思想是，做同一个设计，尽量把逻辑转化为分布式存储器操作。在一个最优化的逻辑设计里，把逻辑转化为存储器操作后，资源利用率差不多还可以可以提升10倍。当然这个转化过程就要靠悟了。一直以来我强调要学好内功，就是在这些转化过程中体现价值。
另外，那个存储的事情，由于公司政策和职务的关系，现在不能做出来，这不是技术问题，技术方案3年前就有了，但已经销毁，再等时机。顺便提一下，这个存储的基本思想是大家都知道的，类似LZW压缩，但是样本不是64k而是非常大，大到2的64次方，检索过程复杂度极大，我只是把复杂度最大的检索过程转移到最另一个问题的解决上去了。检索过程的思想是解决搜索引擎问题的，做存储只是把检索过程用在LZW压缩上。
最近验证了这个思想,资源利用率一下子提升了8倍,我都觉得很恐怖,在spartan-3A中,2000个silices相当于20万门可以实现16个带PLBDMA和PTP的以太网控制器MAC,以前最优化设计只能做2个,xilinx官方的只能做0.5个.第一次思想进步,资源利用率提高了4倍,第二次进步,又提高了8倍.思想这武器太强大了,我都觉得可怕.
下一步将利用这个思想做一些BT的东西.

只看该作者 · 2012-10-14 20:34

:L sorry 先看成了《一头牛对fpga的理解》进来了，，，，发现原来是眼花了 ;P

1万 · 2012-10-15 18:10

21IC藏龙卧虎啊其实不管是dsp fpga 还是其他单片机只要是人设计的东西基本都会有问题关键是你的水平有没有达到那个水准到了自然你就能发现其中的问题慢慢积累中哦呵呵努力

只看该作者 · 2012-10-15 19:31

路过

1万 · 2012-10-15 21:37

:L sorry 先看成了《一头牛对fpga的理解》进来了，，，，发现原来是眼花了 ;P
wkman 发表于 2012-10-14 20:34

哈哈

只看该作者 · 2012-10-16 14:01

:victory:

1万 · 2012-10-17 08:16

学习了

1万 · 2012-10-17 09:23

一堆数字，看着头晕。:L

只看该作者 · 2012-10-17 10:21

转的，跟你这篇如出一辙，我技术还没理解到这个层面，不好评价：

FPGA目前非常火,各个高校也开了FPGA的课程,但是FPGA并不是每个人都适合，FPGA讲究的是一个入道,入什么道
,入电子设计的道,就是说,这个过程,你得从电子设计开始,然后再学FPGA,而不是先从VHDL开始,直接跳过数电模电.这一点非常重要,这涉及到你以后的发展高度的问题.我是过来人,我深刻体会到FPGA与数电模电的基础的深层次联系.对于本科生而言,你可以把FPGA当作业余兴趣,但不要把它当成今后的饭碗,你可以保持这个兴趣直到研究生读完.从我招聘的情况来看,做FPGA的至少要读过研究生。

　　做FPGA,一定要学,一定要有兴趣,至少要学3年才算可以掌握这门技术,为什么这么说呢,我每天与FPGA打交道,xilinx官方网站的基本上每个英文资料我都看了一下,我看了整整两年的文档,才在这个行业有话语权,而我每天要研究14个小时的FPGA,差不多是一般人的两倍.现在我可以说我掌握了FPGA,可以用来做任何事情,CPU,交换机,等等这都不算什么.重要的是,我可以用相同的价钱把一个系统的性能做到大多数现状的10倍以上.或者说,某个东西,我看了一下,可以用10分之一的成本把这个系统做下来.我现在苦恼的是,不知道要做什么.我设计的千兆交换机,用FPGA做的成本,比用通用的ASIC还低.随着研究的深入,看着一行行代码就能想象出用什么逻辑电路设计,哪里是组合逻辑,哪里是触发器,VHDL语言,设计的就是逻辑门,越是深入研究这些东西,越是觉得与电路关系深刻,之后设计的代码越像是用74系列搭起来的.这种时候,FPGA的性能将发挥到极致.在spartan-3中,可以把逻辑运行到200MHz以上去,在virtex-5中,跑600MHz是没任何问题的,编译系统报告的速度在-1的速度下有800多MHz.
　　编写好的代码实际上是对电路的理解,我自始至终强调,做好电子设计才能做好FPGA,有了硬件基础,做好FPGA的话,你的收入可能会成指数增长.
FPGA是电工的高级工具,掌握了它,你可以认为掌握了整个电子世界.

只看该作者 · 2012-10-17 18:08

[最大的浪费在LUT这里]

并不同意作者的这句话，个人认为FPGA里面最浪费的是routing resource
你买的不是LUT/FF/DSP/BRAM，你花钱买的基本都是routing resource

只看该作者 · 2012-10-17 18:13

[这种时候,FPGA的性能将发挥到极致.在spartan-3中,可以把逻辑运行到200MHz以上去,在virtex-5中,跑600MHz是没任何问题的,编译系统报告的速度在-1的速度下有800多MHz.]

1. 你试试把资源利用率整到70%左右的时候，用S3全局跑200MHz，超人？除非你是故意设计的电路，用PBlock详细优化，一个正常的设计，基本上搞不定。
2. 跑600MHz是没有问题，年全部用DSP48，并且都用dedicated routing，而且还不能换COL！还是那句话，一个正常的设计，你全局跑600MHz试试，超人？
3. 我估计你根本没有看component limit这个参数，当然老版本的ISE/PlanAhead不会报这个参数（哪怕超标），所以你的800MHz根本就超过了-1等级的极限。当然如果你说的是MGT，那是另一说~~

所以，少来，什么牛人~~

只看该作者 · 2012-10-17 18:14

最讨厌一些帖子，动不动就是什么“牛人的XXX”~
你唬GG不懂科学说？！

只看该作者 · 2012-10-17 20:36

最讨厌一些帖子，动不动就是什么“牛人的XXX”~
你唬GG不懂科学说？！
Oxygen.Chu 发表于 2012-10-17 18:14

氧气哥，厉害啊

只看该作者 · 2012-10-17 20:40

13# xjsxjtu

:lol
一针见血啊

只看该作者 · 2012-10-17 20:41

13# xjsxjtu

:lol
一针见血啊
atua 发表于 2012-10-17 20:40

A哥，忙啥呢？

只看该作者 · 2012-10-17 20:44

有一点道理，但是扯太夸张了，感觉倒像是吹牛的牛人

1万 · 2012-10-17 21:09

有一点道理，但是扯太夸张了，感觉倒像是吹牛的牛人
pontiff 发表于 2012-10-17 20:44

哈哈，是呀，不过需要改进一下。

只看该作者 · 2012-10-20 23:46

莫名其妙,不懂不要乱写

只看该作者 · 2012-10-21 00:11

说实话，没看懂。
FPGA优势就是可编程，其他的比ASIC差远了。

只看该作者 · 2012-10-21 11:35

建议猴哥以后把这种所谓的“牛人”屏蔽掉~ 呵呵。。。
免得带坏了新人，特别是人家还在入门学习的，看了这种垃圾**，引起思维的混乱~
也麻烦转帖的人，先自己思考一下，不要盲目地看到有“牛人”2个字，就起哄，就崇拜~
中国人的从众心理，实在是不敢恭维了~~
猴哥，是吧？嘿嘿。。。

一个牛人对FPGA的理解－－太可怕了！

相关下载

相关帖子

希望之星奖章

涓涓之细流

技术高手奖章

核心会员奖章

坚毅之洋流

缘定三生

技术奇才奖章

经常做客

技术新星奖章

终身成就奖章

十世金身

技术领袖奖章

无冕之王奖章

沉静之湖泊

七世轮回

技术导师奖章

精英会员奖章

奔腾之江水

突出贡献奖章

精华达人奖章

湍急之河流

甘甜之泉水

以坛为家

常驻人口