FPGA是什么？數(shù)字芯片之母

這個(gè)世界先有雞還是先有蛋？沒有人知道答案。但是如果有人問ess9018、ak4497、cs43198這些高端SIGMADELTA架構(gòu)DAC的媽媽是誰？我們可以回答您:它們都有一個(gè)同樣的媽，名字叫做FPGA。

FPGA是什么？

FPGA的全稱是Field－Programmable Gate Array，翻譯成中文就是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，詳細(xì)的名詞解釋一堆，看了讓外行摸不著頭腦，我們的理解它就是一片萬能數(shù)字芯片，可以模擬絕大部分?jǐn)?shù)字邏輯芯片的功能。按照老萬的說法，F(xiàn)PGA其實(shí)就是樂高積木拼砌包，你想拼搭成什么模型（針對(duì)數(shù)字芯片），就用里面的零件（邏輯線路）搭起來就好。當(dāng)然FPGA也是分檔次的，檔次越高的芯片就相當(dāng)于拼砌包里的零件數(shù)越多，配件越全，能夠拼出的模型（數(shù)字芯片）規(guī)模就越大，種類也越繁雜。

數(shù)字芯片之母

當(dāng)FPGA 80年代出現(xiàn)后，很快就變成了各家數(shù)字芯片公司開發(fā)的必需品，沒有FPGA之前，數(shù)字芯片開發(fā)出來只能直接在晶圓廠投片，如果設(shè)計(jì)時(shí)存在一些問題和隱患（這個(gè)在芯片開發(fā)時(shí)是普遍存在的），那么投片回來后大家可能需要抱著一堆昂貴的廢品慢慢找問題，有的還永遠(yuǎn)找不到。有了FPGA后問題簡(jiǎn)單很多，投片前可以先在FPGA上模擬和仿真以及評(píng)估功耗，解決完問題后再到晶圓廠生產(chǎn)。INTEL等芯片大拿在設(shè)計(jì)CPU、GPU等異常復(fù)雜的芯片時(shí)，會(huì)先在FPGA上模擬仿真后再流片。老萬以前在AMD工作時(shí)，開發(fā)CPU、GPU的工具之一就是以FPGA為基礎(chǔ)的芯片開發(fā)系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)一套這樣的系統(tǒng)價(jià)格在幾百萬到幾千萬美元之間，可以說很早以前FPGA就是各大數(shù)字芯片公司開發(fā)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證BUG、殺人放火等必備良藥。

兩巨頭

今天的FPGA更是時(shí)代的寵兒，為什么？因?yàn)樗男酒Y(jié)構(gòu)是并行的，而且可以現(xiàn)場(chǎng)編程，所以在AI為王并行計(jì)算大張其道的時(shí)代，F(xiàn)PGA更是熱的燙手。原本該領(lǐng)域有兩家巨頭，一家是XILINX，另一家是ALTERA，兩者合計(jì)大概占據(jù)了90%的市場(chǎng)。看到FPGA可能是未來市場(chǎng)一顆耀眼的明珠，CPU巨頭INTEL坐不住了，干脆167億美元把后者買下來，因此INTEL搖身一變成為FPGA巨頭。