聊一聊GPU和FPGA之間的不同
2021-01-26 10:05:28 來(lái)源: 嵌入式資訊精選 點(diǎn)擊:1501
FPGA就是一堆晶體管,把它們連接起來(lái)就可以做出你要想的電路。它如同一個(gè)納米面包板。應(yīng)用FPGA如同集成ic流片,可是你只要買這一張集成ic就可以構(gòu)建不一樣的設(shè)計(jì)方案,做為互換,你需要投入一些高效率上的成本。
從字面講這類叫法并不對(duì),由于你并不一定重新連接FPGA,它事實(shí)上是一個(gè)根據(jù)路由器互連的搜索表2D網(wǎng)格圖,及其一些算數(shù)模塊和運(yùn)行內(nèi)存。FPGA能夠仿真模擬隨意電路,但它們事實(shí)上僅僅在效仿,如同手機(jī)軟件電路仿真器仿真模擬電路一樣。這一回答不適當(dāng)?shù)牡貐^(qū)取決于,它太過(guò)簡(jiǎn)單化大家具體應(yīng)用FPGA的方法。下面的2個(gè)界定能能夠更好地?cái)⑹鯢PGA。
FPGA的界定及其和GPU的對(duì)比
計(jì)算FPGA遵照了同樣的運(yùn)動(dòng)軌跡。大家的念頭是要多多的應(yīng)用這一時(shí)興的硬件,自然并不是為了更好地電路模擬仿真,只是運(yùn)用合適電路實(shí)行的計(jì)算方式,用對(duì)比的方式看GPU和FPGA。
為了更好地讓GPU發(fā)展成今日的數(shù)據(jù)信息并行處理加速器,大家迫不得已徹底改變GPU鍵入的定義。大家過(guò)去常常覺(jué)得GPU接納獨(dú)特的、明顯的、特殊行業(yè)的視覺(jué)沖擊敘述。大家完成了GPU程序執(zhí)行,進(jìn)而開啟了它們真實(shí)的發(fā)展?jié)摿ΑD菢拥耐瓿勺孏PU的總體目標(biāo)從單獨(dú)運(yùn)用域發(fā)展為全部計(jì)算域。
我覺(jué)得計(jì)算FPGA正處在相近的變化中,如今都還沒(méi)對(duì)于FPGA善于的基礎(chǔ)計(jì)算方式的簡(jiǎn)約敘述。但它和潛在性的不規(guī)律并行性、數(shù)據(jù)信息器重及其大部分靜態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流分析相關(guān)。
和GPU一樣,F(xiàn)PGA也需要可以反映這類計(jì)算方式的硬件抽象,Verilog用以計(jì)算FPGA的難題取決于它在低等硬件抽象中實(shí)際效果不太好,在高級(jí)編程抽象中的實(shí)際效果也不太好。使我們根據(jù)反證法想象一下,假如用RTL(存儲(chǔ)器傳送級(jí))替代這種人物角色會(huì)是哪些。
乃至RTL權(quán)威專家很有可能也沒(méi)法堅(jiān)信Verilog是能夠高效率開發(fā)設(shè)計(jì)流行FPGA的方法。它不容易把編程邏輯性引向流行。針對(duì)閱歷豐富的硬件網(wǎng)絡(luò)黑客而言,RTL設(shè)計(jì)方案好像是友善的,但它與手機(jī)軟件語(yǔ)言中間的生產(chǎn)主力差別是無(wú)法估量的。
實(shí)際上,對(duì)如今的計(jì)算FPGA而言,Verilog事實(shí)上便是ISA。關(guān)鍵的FPGA經(jīng)銷商專用工具鏈會(huì)將Verilog做為鍵入,而程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的c語(yǔ)言編譯器則將Verilog做為輸出。經(jīng)銷商一般會(huì)對(duì)比特流文件格式保密性,因而Verilog在抽象層次構(gòu)造中會(huì)處在盡量低的部位。
把Verilog作為ISA的難題是它和硬件中間的間距太遠(yuǎn)了。RTL和FPGA硬件中間的抽象差別是極大的,從傳統(tǒng)式視角講它最少要包括生成、技術(shù)性投射及其合理布局走線——每一個(gè)全是繁雜而遲緩的過(guò)程。因而,F(xiàn)PGA上RTL編程的編譯程序/編寫/運(yùn)作周期時(shí)間需要數(shù)鐘頭或數(shù)日,更槽糕的是,這是一個(gè)沒(méi)法預(yù)測(cè)分析的全過(guò)程,專用工具鏈的深層次局部變量很有可能會(huì)遮蓋RTL中的更改,這很有可能會(huì)危害設(shè)計(jì)方案特性和電力能源特點(diǎn)。
好的ISA應(yīng)當(dāng)立即展現(xiàn)底層硬件沒(méi)經(jīng)裝飾的具體情況。像匯編程序一樣,它實(shí)際上不用很便捷編程。但也像匯編程序一樣,它的編譯程序速率需要十分快,并且結(jié)果可預(yù)測(cè)分析。假如要想搭建更高級(jí)的抽象和c語(yǔ)言編譯器,就需要一個(gè)不容易發(fā)生意外的低等總體目標(biāo)。而RTL不是這樣的總體目標(biāo)。
假如計(jì)算FPGA是特殊類優(yōu)化算法方式的網(wǎng)絡(luò)加速器,那當(dāng)今的FPGA技術(shù)并不可以理想化地完成這一總體目標(biāo)。在這個(gè)游戲的規(guī)則下可以戰(zhàn)勝FPGA的新硬件種類,才很有可能產(chǎn)生全新升級(jí)的抽象層次構(gòu)造。新的手機(jī)軟件棧應(yīng)當(dāng)革除FPGA在電路模擬仿真層面的遺留,及其RTL抽象。
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Altera正式升起了自己的旗幟,標(biāo)志著其從英特爾拆分成為一家獨(dú)立公司。獨(dú)立后的Altera將擁有更大的靈活性來(lái)擴(kuò)展其FPGA產(chǎn)品。這背后折射出英特爾和如今FPGA市場(chǎng)哪些現(xiàn)狀?
越來(lái)越多的工程師選擇可編程邏輯器件(PLD)、復(fù)雜PLD(CPLD)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA),從而幫助減小解決方案尺寸、降低設(shè)計(jì)和制造成本、管理其供應(yīng)鏈,并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能時(shí)代的到來(lái),數(shù)據(jù)中心的信息處理需求激增,CPU、GPU和FPGA等芯片處理器的處理能力逐漸增強(qiáng),并向微型化發(fā)展。
在被英特爾收購(gòu)了9年之后,昔日的FPGA巨頭又帶著它的名字回來(lái)了,F(xiàn)PGA市場(chǎng)或?qū)⒂瓉?lái)一個(gè)全新的時(shí)代。
現(xiàn)在有多種方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能,例如使用MCU、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)、集成蜂鳴器、音頻編解碼器或分立式運(yùn)算放大器和膠合邏輯。
聯(lián)合解決方案提供基于FPGA的、高速可編程的智能網(wǎng)卡(SmartNIC)。Napatech基于FPGA的SmartNIC通過(guò)提供可定制的數(shù)據(jù)處理加速功能,消除了各種標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器平臺(tái)之間的性能差距。
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