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酷游ku游备用网址:国产FPGA芯片的困境

2022-01-30 02:27:25 | 来源:酷游ku游登录 作者:酷游ku游官网

  汽车芯片型号

  两个月前,国产FPGA厂商安途科技告成于科创板上市。正在其招股书中称:“遵照Frost&Sullivan 数据,以出货量口径统计,2019 年,公司FPGA芯片正在中国墟市排名第四,正在国产物牌中排名第一。”那么这个被极少人称作“国产FPGA第一股”的安途科技原形如何样呢?

  本文将从FPGA行业的进展、国产FPGA的进展环境以及安途科技的进展环境举办阐发。

  安途科技是一家用心于FPGA芯片策画范围的企业,主业务务即是FPGA芯片。

  FPGA全称为:现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array),是基于通用逻辑电途阵列的集成电途芯片,其最大的特质是芯片的详细功效是正在修筑杀青从此由用户摆设确定,是以得名“现场可编程”。

  第一、门阵列:FPGA芯片是由大方的逻辑门阵列构成的,而逻辑门是数字电途的基础单位。那么FPGA只须限造好这些门阵列,表面上就能够告竣自便的数字电途功效。这也是FPGA芯片被称为全能芯片的出处。

  第二、“可编程”:工程师能够通过硬件描写说话(比方VHDL和Veriglog)限造FPGA芯片上的逻辑门阵列,这里的“编程”和大凡咱们正在电脑上做的软件编程并不是一个观点。

  举个例子来说,软件上的编程就像咱们正在电脑上装了一个新软件,告竣了极少新功效。然而装完软件的电脑仍旧那台电脑。但像FPGA这种就属于“硬件上的编程”,这是能够转折硬件机合的。就像一个FPGA芯片之前被“编程”为了网卡,咱们能够从新“编程”,让它形成一个声卡。

  对付入门者来说,反熔丝型FPGA也许是一个最好注明“硬件编程”的例子,反熔丝型FPGA的极少节点正在未编程时处于高阻态,是一种近乎断开的状况。而正在编程后,通过肯定的电压加正在反熔丝点,断开的点就短接上了。也即是说反熔丝本领正在物理层面上转折了电途的通断,进而转折电途的功效。而假设是软件的编程,编程假设让CPU内部产生断开或者短接,那CPU肯定是烧坏了。

  即是由于FPGA如许的特质,FPGA能够算是操纵周围最广的芯片了,基础各行各业都能看到它的影子。FPGA固然操纵周围广,但正在每个范围的用量实在很少,宛如走马观花。如许的结果即是每年的墟市范畴缺显得少得可怜,遵照Frost&Sullivan的统计2020年环球FPGA墟市范畴约为60.8亿美元,而同年环球集成电途家产墟市范畴约为3546亿美元。

  变成FPGA芯片墟市范畴较幼的出处实在就正在于墟市上有MCU和ASIC这两位“垂老哥”芯片的存正在。

  目前FPGA芯片正在墟市上处于被低本钱的MCU芯片和高职能的ASIC芯片夹击的局势。

  低本钱的MCU芯片:MCU芯片也叫单片机,是集CPU、RAM、ROM、按时计数器和多种I/O接口于一体的芯片。咱们能够将单片机明白为一个微型电脑,工程师能够遵照需求编写极少秩序,然后将这些秩序烧录到单片机这个微型电脑上运转。简易来说,单片机的素质即是正在“微型电脑”上跑软件。

  第一、单片机的作用和职能方面是远远弱于FPGA与ASIC芯片。(软件告竣计划不如硬件)

  正在电子产物中,良多限造器的开采需求即是:能定造功效、职或许用,最要紧的要限造本钱。举个例子来说,咱们要开采一个遥控器的限造芯片,这个遥控器有定造功效,于是不行用市情上的通用遥控器芯片。那么正在这种环境下,单片机无疑是最好的抉择。满意这种需求的单片机芯片大凡也就几块钱一个,加上其它种种用度,结果这个遥控器的单个本钱能够限造正在十几块,况且全盘开采周期会异常短。假设用FPGA计划,开采本钱和芯片本钱城市大幅普及。假设抉择策画ASIC芯片,那用度就更贵了,流片的本钱对付良多幼公司是基本无法给与的。另一方面,就正在这种需求场景下,单片机、FPGA与ASIC的职能不同基础显露不出来。一个遥控器按下开合后,是0.1秒仍旧0.01秒的响适功夫对付用户来说是区别不大的。但一个遥控器卖15元仍旧150元,这个区别真的很大。

  也恰是由于如许,咱们身边能接触到的良多电子产物、家用电器都操纵了单片机芯片,例如:冰箱、洗衣机、智能汽车、电脑、电源、键盘、手机、相机。(注:正在极少庞大的电子产物上往往是单片机与其它计划的限造器配合限造)

  单片机芯片固然单价低廉,但即是凭着这种“走量”的进展思绪,其墟市范畴比FPGA还大。遵照IC Insights的数据显。



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