人工智能技术的应用?
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2024-04-26
FPGA和GPU在人工智能中都有各自的优势。GPU适合处理大规模并行计算任务,如深度学习中的矩阵运算,其强大的并行处理能力使其在处理大量数据时表现出色。
而FPGA则适合处理定制化的硬件加速任务,可以实现高度优化的硬件逻辑,特别适用于特定的算法和计算模式。因此,具体哪个更适合人工智能,需要根据具体的应用场景和需求来选择。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
就是这样 。
根据 FPGA 基本结构,可将其分为基于乘积项(Product-Term)技术的 FPGA 和基于查找表(Look-Up-Table)技术的 FPGA 两种。
(1)基于乘积项技术的 FPGA 主要由 3 个模块组成:逻辑单元阵列(Logic Cell Array)、可编程连线(PIA)和 I/O 控制块。
逻辑单元阵列:是 FPGA 的基本结构,由它来实现基本的逻辑功能。
可编程连线: 负责信号传递,连接所有的宏单元。
I/O 控制块: 负责输入/输出的电气特性控制。
(2)查找表简称为 LUT,其本质就是一个RAM。目前 FPGA 中多使用 4 输入的 LUT,所以每一个 LUT 可以看成一个有 4 位地址线的 16×1的 RAM。
LUT抽象描述:当用户通过原理图或 HDL 语言描述了一个逻辑电路以后,FPGA 开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能的结果,并把结果事先写入 RAM,这样每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表,找出地址对应的内容,然后输出即可。
LUT缺陷:由于 SRAM 工艺的特点,掉电后数据会消失,因此调试期间可以通过电缆配置 FPGA 器件,调试完成后,需要将数据固化在一个专用的 EEPROM 中(用通用编程器烧写),上电时由这片 EEPROM 对 FPGA 加载数据,十几个毫秒后 FPGA 即可正常工作(亦可由 CPU 配置 FPGA)。此类型的 FPGA 一般不可以进行程序加密。
1)采用FPGA设计ASIC电路,用户不需投片生产就能得到合用的芯片;
2)FPGA可用做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片;
3)FPGA内部具有丰富的触发器和I/O引脚;
4)采用FPGA设计ASIC电路,周期短、费用低、风险小、质量稳定;
5)FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低;
6)FPGA体系结构、逻辑单元灵活、集成度高、适用范围广;
7)FPGA兼容了PLD和通用门阵列的优点,可实现较大规模的电路。
采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。
在最高层面上,FPGA是可重新编程的硅芯片。 使用预建的逻辑块和可重新编程布线资源,用户无需再使用电路试验板或烙铁,就能配置这些芯片来实现自定义硬件功能。
用户在软件中开发数字计算任务,并将它们编译成配置文件或比特流,其中包含元器件相互连接的信息。
此外,FPGA可完全可重配置,当用户在重新编译不同的电路配置时,能够当即呈现全新的特性。 过去,只有熟知数字硬件设计的工程师懂得使用FPGA技术。 然而,高层次设计工具的兴起正在改变FPGA编程的方式,其中的新兴技术能够将图形化程序框图、甚至是C代码转换成数字硬件电路。
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA中的基本逻辑单元是CLB模块,一个CLB模块一般包含若干个基本的查找表、寄存器和多路选择器资源,因此FPGA中的逻辑表达式基于LUT的。
FPGA内部的编程信息一般存储在SRAM单元中,因此通常的FPGA都是基于SRAM的,所以掉电后信息会丢失,下次上电需要先配置才能使用。
FPGA 的全称为 Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列。
FPGA 是在 PAL、 GAL、 CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物, 是作为专用集成电路( ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 简而言之, FPGA 就是一个可以通过编程来改变内部结构的芯片。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是在PAL、GAL等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
FPGA 的基本结构包括可编程输入输出单元,可配置逻辑块,数字时钟管理模块,嵌入式块RAM,布线资源,内嵌专用硬核,底层内嵌功能单元。