FPGA PCBアセンブリ

FPGAとは

fpga（field programmable gate array）は，再構成可能な回路チップと，ハードウェア再構成可能なアーキテクチャである。FPGA設計は単純なチップ研究ではなく、主に他の産業の製品を設計するためにFPGAモードを使用する。プログラミングを通じて、FPGAユーザはいつでもそのアプリケーションシナリオを変更することができます。これは、CPU、GPUなどのハードウェアのさまざまな並列操作をシミュレートすることができます。ターゲットハードウェアとの高速インタフェイス相互接続により，fpgaはシステムレベルでの加速を実現するため，ターゲットハードウェアの低演算効率を完遂できる。

システム設計者は、必要に応じてFPGAの内部に論理ブロックを編集可能な接続で接続することができる, Aとして 回路基板 チップに置かれる. 完成したFPGAの論理ブロックと接続は、デザイナーによって変更することができる, FPGAは必要な論理関数を完成できる.

一般に、FPGAはASIC（Application Integrated Integrated Chip）よりも低速であり、複雑な設計を完了することはできないが、消費電力は低い。しかし、彼らはまた、高速完成品などの多くの利点を持って、プログラムのエラーと安価なコストを修正するために変更することができます。製造業者はまた安価であるが不十分な編集可能なFPGAを提供してもよい。これらのチップは、編集可能な能力がないので、通常のFPGAでこれらの設計の展開が完了し、ASICと同様のチップに設計される。

FPGAを使う理由

最近では，汎用プロセッサ（cpus）のムーアの法則は，その明かりの年にあり，機械学習やwebサービスのスケールは指数関数的に増大している。人々は一般的なコンピューティングタスクを加速するためにカスタムハードウェアを使用しますが、急速に変化する産業は、これらのカスタムハードウェアを新しいタイプのコンピューティングタスクを実行するために再プログラムすることができます。

FPGAは長年の特殊チップ（ASIC）用の小さなバッチ代替品として使用されてきた。しかし近年では、マイクロソフト、Baidu等のデータセンターでは、強力な計算能力と十分な柔軟性を提供するために大規模に展開されている。

では、なぜFPGAは高速なのか？これはピアの箔のためです。

CPUとGPUはフォンノイマン構造、命令デコード、実行、共有メモリに属する。FPGAは命令や共有メモリを持たないアーキテクチャであり、FPGAチップのエネルギー効率をCPUやGPUよりもはるかに高いものにしている。

Fengの構成では、実行ユニット（CPUコアなど）が命令を実行することができるので、命令メモリ、デコーダ、各種命令の演算器、分岐ジャンプ処理ロジックが必要となる。命令フローの制御論理が複雑であるので、あまりにも多くの独立命令フローを有することは不可能である。したがって、GPUはSIMD（単一命令フロー多重データフロー）を使用して複数の実行ユニットに異なるデータを同じペースで処理させ、CPUもSIMD命令をサポートします。

FPGAの各論理ユニットの機能は再プログラミング（書き込み）中に決定され、命令は必要ない。

GPUを加速度に使用する場合、GPUの計算能力を最大限に活用するためには、バッチサイズを小さくすることができず、遅延時間はミリ秒ほど高くなる。FPGAを使用して加速する場合、マイクロ秒のPCLE遅延だけが必要である。

では、なぜFPGAの遅延はGPUのそれよりはるかに低いのでしょうか？これは本質的に建築上の違いです。

fpgaはパイプライン並列性とデータ並列性を持ち，gpuはほぼデータ並列性（パイプライン深さは限られている）を持つ。

FPGAの特性は？

FPGAは、特定用途向け集積回路（ASIC）の分野でセミカスタム回路として登場するとしましょう。それはカスタム回路の欠点を解決するだけでなく、オリジナルのプログラマブルデバイスのゲート回路の限られた数の欠点を克服する。

asicチップと比較して，fpgaの重要な特徴はプログラマブル特性であり，ユーザはプログラムを介して特定のディジタル回路を実現するためにfpgaを特定できる。さらに、FPGAチップは、システムの統合と信頼性を向上させるために、小さなバッチシステムの最良の選択の一つである。

FPGAの基本内部構造

主要なFPGAメーカー

1 . xilinx、開発プラットフォームは伊勢です

2 .開発プラットフォームはクォータIIである

開発プラットフォームはリベロです

格子、ソフトウェアプラットフォーム格子放射

アティック

Xilinx、ソフトウェアプラットフォームVitis

7 .インテルAltera ,ソフトウェアプラットフォーム第2集

ソフトフォンプラットフォーム、ソフトフォン8

マイクロチップ

MCU、カスタマイズされたASICおよびバルクワイヤハーネスに基づくエンジンおよび制御電子機器を実現するためのFPGA開発ボードのシステムスキームは、その技術的および適用限界に近づき、自動車業界は新たな設計課題に直面している。

自動車エレクトロニクス設計者は，拡張した温度範囲でfpga技術を使用することによって，複数の故障に対処する能力を著しく改善することができる。多くのコンポーネント供給元は、環境設計をシミュレートし、シミュレートするために、予防設計技術および限定された方法を使用するが、いくつかのFPGAアーキテクチャは、依然として拡張された温度範囲に耐える固有の利点を有する。

極端な環境は、しばしばデバイス自体から独立したFPGAアセンブリとパッケージングに関連する故障モードにつながります。したがって，自動車電子システムのすべてのレベルで仕様室を予約することは非常に重要である。xilinxやactelのようなfpga供給元によって提供される製品は広い温度範囲を持ち，熱膨張係数をより良く定義し，熱応力の影響を避けることができる。

IPCB（株）は ワンストップPCB組立メーカ. FPGAのPCB製造とFPGA PCBアセンブリサービスを提供する。