排序算法在FPGA上的實現(xiàn)

做項目實現(xiàn)某個feature時經(jīng)常會考慮一個問題，硬件實現(xiàn)還是軟件實現(xiàn)，還是軟硬件結(jié)合。

要想回答好這個問題，就要理解硬件和軟件的各自的優(yōu)劣勢。

優(yōu)劣勢

軟件程序其實是運行在CPU上的，所有的程序都要分解為一條一條的機器指令去運行。CPU作為一種通用的架構(gòu)，它最大的優(yōu)勢自然也是通用，擅長復雜的邏輯和運算操作。但也因為其通用的架構(gòu)，使得CPU在某些特定的應用場景性能不足，比如視頻渲染，不然也不會出現(xiàn)GPU。

FPGA則恰恰相反。FPGA非常擅長并行計算，同時能夠提供極低的延遲。但是卻不擅長復雜的邏輯和數(shù)學運算操作，比如調(diào)度算法，甚至某些看起來比較簡單的排序算法在FPGA上實現(xiàn)也比較麻煩。

軟硬件結(jié)合的經(jīng)典設(shè)計

計算機系統(tǒng)中的地址翻譯可以看做一個經(jīng)典設(shè)計。

地址翻譯是將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址。這個過程是通過查找表（頁表）的方式實現(xiàn)的。頁表中存儲著物理地址，那么要存儲哪些物理地址，哪個物理地址存儲在哪一個表項，是一個比較復雜的邏輯，這個過程是通過操作系統(tǒng)即軟件來實現(xiàn)的。當程序或者進程在運行期間需要訪問某一個地址，我們希望用最快的速度來實現(xiàn)地址翻譯，這個過程用到的便是硬件，硬件讀取頁表的內(nèi)容獲得物理地址即可。

最后回到最初的問題，用硬件還是用軟件，一句話總結(jié)，復雜的對性能要求較低的交給軟件，簡單的性能要求高的交給硬件。