題:
最便宜的FPGA？
pingswept
2010-05-14 22:22:00 UTC
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FPGA便宜多少？我知道它們比具有同等性能的微處理器要貴，但是我想知道是否存在可以包含運行Linux的Microblaze軟核的FPGA，而使門仍可用於實現DSP功能（例如媒體編解碼器），而其價格卻與，例如，Cortex A8（數量在20到30美元之間，約100美元）。

（無恥的插件）GNU無線電（USRP2）使用與一束DSP模塊捆綁在一起的AEMB。它確實很好地完成了軟件定義的廣播-http://www.aeste.my/node/29
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相關內容：[“便宜的FPGA開發板”]（http://electronics.stackexchange.com/questions/18630/cheap-fpga-dev-board）
最近的摘要（2014年）：http：//www.edn.com/electronics-products/electronic-product-reviews/fpga-boards-under--100--hands-on-reviews-collection
十一 答案:
Wouter Simons
2010-06-30 15:47:37 UTC
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我最近參加了有關FPGA的在線會議，主題演講為“您的下一個處理器應該是FPGA嗎？”

在需要高度並行化工作流的任何應用中，FPGA基本上都是有意義的

您要記住的是，每次加電時都必須初始化FPGA，我認為FPGA的Xilinx即將面世（一個片上ARM內核）是一個不錯的選擇，但可能很昂貴。

在性能方面，BDTI公司在高度並行計算中建立了基準，他們看到將近40倍的性能增益切換到FPGA。有趣的是，他們將成本相近的芯片進行了比較（我相信23美元對28美元）。

以下是您可能感興趣的鏈接：

處理器選擇

FPGA會議檔案（免費註冊，但僅在此答案後的6個月內可用）

您無法真正比較性能MIPS或Mhz統計信息的基於FPGA的系統的設計。使用FPGA處理某些任務的方式與微控制器完全不同。例如，使用VHDL必須為FPGA設計固件，這類似於Assembly。抽象的寄存器傳輸級別（RTL）。正在生產某些環境以提供更多抽象，但是這些環境通常仍是特定於供應商的。維基百科對可用於編程FPGA代碼的語言進行了不錯的概述：

維基百科：對FPGA進行編程

維基百科：數字電路設計

如果您有錢可以燒，可以使用LabView系統構建基於FPGA的實時測量系統。這些所需的設備價格完全不同（1500美元以上），但通過圖形編程向更廣泛的受眾開放了FPGA設計。

越來越多的供應商正在提供將ARM芯片等微控制器與FPGA結合在一起的闆卡，以提供特定的附加功能和並行處理能力。可以在此處找到此類產品的示例： EmbeddedARM：FPGA系列

davidcary
2010-06-15 09:23:55 UTC
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FPGA便宜多少？據紐瓦克（Newark），最便宜的FPGA約10美元（最低端的Altera Cyclone和最低端的Xilinx Spartan），它們可能有足夠的能力運行簡單的8位CPU。如您所料，即使是簡單的（即沒有MMU）32位CPU所需的FPGA資源也大約是8位CPU的4倍。FPGA幾乎沒有足夠的資源來運行這種簡單的32位CPU。成本約為14美元。據我了解，uCLinux已移植到其中的某些FPGA軟CPU（例如NIOS II / e）上，您可能會發現uCLinux足以滿足您的目的。

全面的Linux需要具有MMU的CPU（例如NIOS II / f）。具有MMU的32位CPU所需的CPU資源是不具有MMU的32位CPU的FPGA資源的4倍-原因並不那麼明顯

據我從 Xilinx Microblaze頁面得知，Microblaze軟CPU僅在Xilinx FPGA上運行。

Linux已被移植到其他幾個軟CPU。如果要在som上運行Linux在其他公司的FPGA中，您可能希望查看“用於FPGA的軟CPU內核”中列出的Linux端口。

這些軟CPU中的幾個-包括MMU-可以安裝在Xilinx Spartan XC3S400A上（Avnet售價17美元）。

我聽說有些32位軟CPU（包括MMU）很容易在Windows XP上設置為“雙核”一塊20美元的FPGA芯片。那些跟隨“ Jan's Razor”的芯片可能會試圖擠在同一芯片上的十幾個8位CPU中。

有開放源代碼的Microblaze實現（例如aeMB-http://opencores.org/project,aemb）應移植到其他（非Xilinx）FPGA。
（無恥的插件）眾所周知，AEMB也可以在Altera FPGA中運行uC / OS-II-http://www.aeste.my/node/7
davr
2010-05-14 22:58:06 UTC
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通常，FPGA的成本將比矽片上實現的相同器件高得多，因為可重構性會帶來大量開銷。所以不，您不會找到價格為20-30美元的FPGA與具有20-30美元的ARM CPU相同功能的FPGA。現在，您可能會發現價格為20-30美元的FPGA可以執行比20-30美元的ARM更快的特定任務，但在一般的計算任務中卻無法勝過它。

這就是為什麼它很常見看到人們將微控制器和FPGA粘在同一塊板上。 ARM和PPC是最常與FPGA結合使用的兩種。

我知道我找不到在成本和性能方面都勝過微芯片的FPGA，但似乎可能存在在所有芯片中都提供類似性能的同時又能勝過micro + FPGA成本的FPGA。那有意義嗎？
ajs410
2010-05-18 23:32:44 UTC
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購買FPGA時，不要忘記考慮保存FPGA程序的閃存的成本。這很容易忘記。

作為PCB設計師，FPGA的佈局容易上百萬倍，因為即使在電路板製造完成後，也可以根據需要重新佈置引腳。與路由FPGA所需的層數相比，可以節省潛在的成本。實際的處理器在執行實際的處理器方面的工作要比被編程為像處理器那樣工作的FPGA更快。

但這對FPGA而言並不公平。 CPU是“有時間限制的”；如果您想做更多的工作，則需要更多的時間或更快的處理器。 FPGA通常是“區域受限”的。如果您想做更多的工作，則需要更大的FPGA。

例如，假設您製作了一個處理單聲道音頻信號的頻譜分析儀。假設需要70％的CPU時間，而您已經達到了CPU可以運行的速度。您無法添加立體聲支持，因為CPU不夠快，無法在必須再次處理第一個通道之前執行第二個通道。但是，如果您使用70％的FPGA，則可以購買更大的FPGA並插入第二個通道。它並不需要走得更快。

現在，如果您將問題移植到在數字設計領域，使用有限狀態機和數據路徑而不是CPU，我敢打賭，比索認為FPGA將壓碎，但會增加設計的複雜性。

還有基於閃存的FPGA（ACTEL）和一些具有內置閃存的基於SRAM的FPGA（Xilinx Spartan3AN，LatticeXP）。
您也可以購買更快的CPU並插入第二個通道。這不是一個很好的比較。
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Leon Heller
2010-05-14 23:20:17 UTC
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Xilinx最近與ARM達成了協議，這將使他們能夠將ARM內核置於FPGA上。不幸的是，它們僅適用於頂級Virtex設備。

*很有意思。
我認為您誤以為僅出現在Virtex器件中的ARM內核。新聞稿並沒有這麼多，我認為您不能從PPC內核僅出現在V2P，V4FX和V5FXT部件中這一事實推斷出這一點。 Xilinx的網站提到了針對“性能，成本和功耗”進行了優化的設備（請參見http://www.xilinx.com/cn/technology/roadmap/processing-platform.htm）。您會注意到，成本從來不是Virtex系列的優化向量。
同樣，在7系列FPGA聲明（http://www.xilinx.com/cn/technology/roadmap/7-series-fpgas.htm）中從未提及ARM，並且PPC沒有V6或V7部件。我對所有這些的看法是，它們正在遠離高性能部分中的嵌入式處理器。
我想這筆交易的結果是[Zynq]（http://www.xilinx.com/products/silicon-devices/soc/zynq-7000/index.htm）？
mikeselectricstuff
2010-12-02 05:26:08 UTC
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FPGA的價格很奇怪-與專營店商談後，您會發現Digikey，Mouser等公司的報價可能比所獲得的價格高出幾倍。我知道最便宜的是QFP100中的萊迪思EC1，托盤數量不到3英鎊。對於SPI閃存，需要增加大約0.40英鎊。程序包可能會改變最佳權衡，而不是使用單獨的CPU。

非常好點。另請參見Farnell員工的這篇文章[http://www.element14.com/community/thread/2434]建議Altera Cyclone IV芯片的價格僅為3美元，而Farnell在其網頁上為他們提供的最便宜的報價接近$ 20。現在，顯然大多數人都不會購買250,000件，但是大概是那些經銷商，他們可能願意以不到566％的加價進行交易...
pingswept
2010-05-14 22:35:45 UTC
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到目前為止，我最好的猜測是類似Xilinx XC3S400A，它的價格約為16美元，但我不確定它是否可以處理MicroBlaze。

快速瀏覽一下，微火的內核將使用XC3S400A中大約一半的邏輯單元。此外，Cortex A8的運行頻率為600MHz-800MHz，而FPGA上的微火將運行於200MHz-300MHz。
因此，速度將降低約3倍（假設您的系統受處理器限制），但成本卻相當，同時又為其他事情留出了多餘的門。
那隻是比較頻率，這是比較實際處理速度的最基本方法。我沒有足夠的知識，但是例如，在相同的時鐘速度下，ARM的速度可能是Microblaze的兩倍。
是的，足夠公平。我猜是第一個近似值。
Wim
2010-06-30 17:28:18 UTC
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這在很大程度上取決於您的應用程序。理想的應用是由一個很小的控制部分（適合Microblaze / NIOS安裝）組成，而一個計算部分則可以從定制硬件的巨大並行性中受益。在這些情況下，即使是中等大小的FPGA（Spartan或同等產品）也可以輕鬆勝過任何通用CPU。但這是最好的情況（儘管在許多實際應用中非常容易實現），如果您的應用確實具有重要的控制部分或不容易映射到硬件，則將錢花在固定硬件（例如ARM）上可能更好。

Janus Troelsen
2013-04-19 02:35:22 UTC
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如果您需要一塊電路板而不只是芯片，那麼這是2013年的兩個最新選擇：

Brian Carlton
2010-12-02 04:04:42 UTC
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由於許多Altera當前的CPLD是具有內置配置存儲器的FPGA，因此可以從http://www.altera.com/products/devices/cpld/max2/mx2-index.jsp獲得它們

Pete Tasker
2014-11-13 22:33:53 UTC
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首先，您要在內核上運行linux。像該線程中的其他一些建議一樣，如何在ARM上運行它。 MCU擅長運行OS，但是浪費了FPGA資源來構建MCU。對此進行定制設計時，MCU可以放入更小的矽片區域，因此可以更便宜地生產。然後還有其他一些關於FPGA真正擅長並行處理的解釋-儘管邏輯運算並不希望完全進行處理，但還是有種種解釋。就像您指出的那樣，功能強大的FPGA價格昂貴，而且確實耗電。因此，一個可以運行linux和DSP的低成本平台需要並行性的優勢以實現快速IO等。請看一下 XMOS並行處理器



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