FPGA 在通信領(lǐng)域展現(xiàn)出了適用性。在現(xiàn)代高速通信系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)流量呈式增長,對數(shù)據(jù)處理速度和協(xié)議轉(zhuǎn)換的靈活性提出了極高要求。FPGA 憑借其強(qiáng)大的并行處理能力和可重構(gòu)特性,成為了通信設(shè)備的助力。以 5G 基站為例,在基帶信號處理環(huán)節(jié),F(xiàn)PGA 能夠高效地實現(xiàn)波束成形技術(shù),通過對信號的精確調(diào)控,提升信號覆蓋范圍與質(zhì)量;同時,在信道編碼和解碼方面,F(xiàn)PGA 也能快速準(zhǔn)確地完成復(fù)雜運算,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c高效性。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如路由器和交換機(jī)中,F(xiàn)PGA 用于數(shù)據(jù)包處理和流量管理,能夠快速識別和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,確保網(wǎng)絡(luò)的流暢運行,為構(gòu)建高效穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)立下汗馬功勞 。FPGA 的可靠性是關(guān)鍵應(yīng)用中的重要考量因素。江蘇核心板FPGA
FPGA 的發(fā)展可追溯到 20 世紀(jì) 80 年代初。1985 年,賽靈思公司(Xilinx)推出 FPGA 器件 XC2064,開啟了 FPGA 的時代。初期的 FPGA 容量小、成本高,但隨著技術(shù)的不斷演進(jìn),其發(fā)展經(jīng)歷了發(fā)明、擴(kuò)展、積累和系統(tǒng)等多個階段。在擴(kuò)展階段,新工藝使晶體管數(shù)量增加、成本降低、尺寸增大;積累階段,F(xiàn)PGA 在數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域占據(jù)市場,廠商通過開發(fā)軟邏輯庫等應(yīng)對市場增長;進(jìn)入系統(tǒng)時代,F(xiàn)PGA 整合了系統(tǒng)模塊和控制功能。如今,F(xiàn)PGA 已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,從通信到人工智能,從工業(yè)控制到消費電子,不斷推動著各行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。上海FPGA利用 FPGA 的靈活性,可快速響應(yīng)市場需求。
FPGA 的基本結(jié)構(gòu) - 可編程邏輯單元(CLB):可編程邏輯單元(CLB)是 FPGA 中基礎(chǔ)的邏輯單元,堪稱 FPGA 的 “細(xì)胞”。它主要由查找表(LUT)和觸發(fā)器(Flip - Flop)組成。查找表能夠?qū)崿F(xiàn)諸如與、或、非、異或等各種邏輯運算,它就像是一個預(yù)先存儲了各種邏輯結(jié)果的 “字典”,通過輸入不同的信號組合,快速查找并輸出對應(yīng)的邏輯運算結(jié)果。而觸發(fā)器則用于存儲邏輯電路中的狀態(tài)信息,例如在寄存器、計數(shù)器等電路中,觸發(fā)器能夠穩(wěn)定地保存數(shù)據(jù)的狀態(tài)。眾多 CLB 相互協(xié)作,按照電路信號編碼程序的規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化編程,從而實現(xiàn) FPGA 中數(shù)據(jù)的有序處理流程
米聯(lián)客 FPGA 開發(fā)板,為數(shù)字電路開發(fā)愛好者與專業(yè)工程師提供了便捷的開發(fā)平臺。FPGA 即現(xiàn)場可編程門陣列,米聯(lián)客開發(fā)板允許用戶靈活在現(xiàn)場對芯片編程,無需返廠。其高密度 FPGA 產(chǎn)品集成大量邏輯單元、豐富存儲器資源與高速接口,在通信領(lǐng)域,助力基站信號處理、光纖通信等,以高速低延遲保障通信質(zhì)量;在工業(yè)控制中,實現(xiàn)精細(xì)時序控制與高速數(shù)據(jù)采集處理,提升生產(chǎn)效率。產(chǎn)品適用于原型設(shè)計、實驗研究等場景,尤其在工業(yè)自動化系統(tǒng)里,通過配置可實現(xiàn)快速響應(yīng)、故障檢測等功能,為工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型注入動力。FPGA可以同時提供強(qiáng)大的計算能力和足夠的靈活性。
FPGA助力金融高頻交易系統(tǒng)的性能優(yōu)化金融高頻交易對系統(tǒng)的低延遲與高吞吐特性要求嚴(yán)苛,F(xiàn)PGA成為提升交易競爭力的技術(shù)。在本定制項目中,我們?yōu)楦哳l交易系統(tǒng)設(shè)計FPGA加速模塊。通過將市場數(shù)據(jù)解析、訂單生成與風(fēng)險評估等關(guān)鍵邏輯固化到FPGA硬件中,實現(xiàn)納秒級數(shù)據(jù)處理。在實際交易場景中,系統(tǒng)接收行情數(shù)據(jù)到發(fā)送交易指令的總延遲控制在500納秒以內(nèi),較傳統(tǒng)軟件方案降低了70%。同時,利用FPGA的并行處理能力,支持對多個交易市場、上千個交易品種的實時監(jiān)控與策略執(zhí)行,每秒可處理超過10萬筆交易訂單。此外,系統(tǒng)還集成了實時風(fēng)險預(yù)警機(jī)制,當(dāng)檢測到異常交易信號時,F(xiàn)PGA能在微秒級時間內(nèi)觸發(fā)熔斷策略,有效規(guī)避市場波動風(fēng)險,為金融機(jī)構(gòu)在高頻交易市場中獲取競爭優(yōu)勢提供技術(shù)保障。 在通信系統(tǒng)中,F(xiàn)PGA 可實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和處理。長沙安路FPGA核心板
集成電路技術(shù)交流分享。江蘇核心板FPGA
FPGA在數(shù)字音頻廣播(DAB)發(fā)射系統(tǒng)中的定制設(shè)計數(shù)字音頻廣播對信號調(diào)制與發(fā)射的穩(wěn)定性要求嚴(yán)格,我們基于FPGA開發(fā)了DAB發(fā)射系統(tǒng)模塊。在調(diào)制環(huán)節(jié),實現(xiàn)了OFDM(正交頻分復(fù)用)調(diào)制算法,通過優(yōu)化載波同步與信道估計模塊,在多徑衰落環(huán)境下,信號接收成功率提升至95%以上。在發(fā)射功率控制方面,設(shè)計了自適應(yīng)功率調(diào)節(jié)邏輯。系統(tǒng)可根據(jù)接收端反饋的信號強(qiáng)度,動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率,在保證覆蓋范圍的同時降低功耗。在城市廣播試點應(yīng)用中,該系統(tǒng)覆蓋半徑達(dá)30km,音頻傳輸碼率為128kbps時,音質(zhì)達(dá)到CD級標(biāo)準(zhǔn)。此外,利用FPGA的可擴(kuò)展性,系統(tǒng)支持多節(jié)目復(fù)用功能,可同時發(fā)射8套以上的數(shù)字音頻節(jié)目,為廣播運營商提供了靈活的業(yè)務(wù)部署方案,推動了數(shù)字音頻廣播的普及。 江蘇核心板FPGA