EEWORLD社区 发表于 2024-3-22 15:27

【直播FAQ】为什么选择FPGA,而非MCU?

<p><a href="https://www.eeworld.com.cn/huodong/Microchip_webinar_20240319/" target="_blank">直播主题:为什么选择FPGA,而非MCU?</a></p>

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<p><meta charset="UTF-8" /><strong>内容简介:</strong></p>

<p>本次研讨会将涉及Microchip FPGA的架构规格和应用探讨。<br />
在边缘数据爆发的时代,对边缘设备上的数据处理速度也越来越快。什么样的解决方案能既具备微处理器可重复编程的特性,又兼顾特定专用芯片ASIC的硬件运算性能的优势?这将是未来边缘运算中值得探讨的一个课题。<br />
我们将深入探讨FPGA在市场中的定位,与通用单片机(MCU)的架构做比较。还将论述Microchip FPGA在边缘运算中的作用,FPGA低功耗在边缘运算应用中的优势,并介绍一些成功案例。</p>

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<p><meta charset="UTF-8" /><strong>直播讲师:</strong>张银凤 Microchip Technology Inc.资深应用工程师</p>

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<p><meta charset="UTF-8" /><strong>FAQ详情:</strong></p>

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<p>1、FPGA开发工具使用什么,是专用的bitstream开发,还是用类似verilog这样的公用语言。另外,FPGA开发的调试是否还需要逻辑分析仪这样的设备?</p>

<p >A:我们的开发工具是Libero SoC,使用通用语言Verilog、vhdl都行,支持混合语言编程。我们开发工具中集成了SmartDebug和Identify调试工具,方便调试。SmartDebug</p>

<p >2、microchip(microsemi)的FPGA,与xilinx、altera的相比,主要差异在哪里?还是说差不多?</p>

<p >A:我们非易失性fpga的主要差异化优势在于:低功耗、高可靠性和高安全性。</p>

<p >3、SmartFusion2开发套件SF2-STARTER-KIT-ES-2(开发环境,示例代码)的资料从哪里下载?</p>

<p >A:SmartFusion2 Dual-axis Motor Control Starter Kit:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT</a></p>

<p >4、Microchip在哪里有专栏介绍FPGA设计方案?</p>

<p >A:</p>

<ol>
        <li>Coaxpress FMC Daughter Card:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/VIDEO-DC-CXP" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/VIDEO-DC-CXP</a> PolarFire FPGA Video and Imaging Kit with MPF300T:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPF300-VIDEO-KIT-NS" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPF300-VIDEO-KIT-NS</a></li>
        <li>PolarFire SoC FPGA Icicle Kit:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPFS-ICICLE-KIT-ES" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPFS-ICICLE-KIT-ES</a></li>
        <li>PolarFire FPGA Video and Imaging Kit with MPF300T:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPF300-VIDEO-KIT-NS" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPF300-VIDEO-KIT-NS</a> PolarFire SoC Video Kit:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPFS250-VIDEO-KIT" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/MPFS250-VIDEO-KIT</a> VectorBlox Accelerator Software Development Kit and Neural Network IP:<a href="https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/fpga-and-soc-design-tools/vectorblox" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/fpga-and-soc-design-tools/vectorblox</a></li>
</ol>

<p >&nbsp; &nbsp; &nbsp;4.SmartFusion2 Dual-axis Motor Control Starter Kit:<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT</a></p>

<p >&nbsp;</p>

<p >5、一站式解决方案中这些接口可以提供免费IP吗?</p>

<p >A:ISP基本都是免费的</p>

<p >6、FPGA芯片的发展主要体现在哪几个方面?未来的发展如何?</p>

<p >A:更快,更强,紧跟市场需求,增加更多IP支持,满足各种需求</p>

<p >7、选择FPGA有那些优势?</p>

<p >A:性能强,功耗低,定制化,开发周期短,费用低,可升级</p>

<p >8、fpga和zynq在边缘计算中的选取?</p>

<p >A:zynq就是FPGA的一种,里面嵌入了CPU IP而已</p>

<p >9、FPGA不就是等于定制芯片吗?</p>

<p >A:FPGA可看作客户自己可定义性能的芯片,且具有重编程和升级功能</p>

<p >10、PolarFire_SoC_FPGA内部的RISC-V的开发程序是在哪个软件平台?开发流程?</p>

<p >A:不运行linux操做系统的可以用soft console;Linux上应用用gcc即可</p>

<p >11、Microchip的FPGA在哪个软件平台上开发?</p>

<p >A:支持win10,win11,linux</p>

<p >12、使用C语言吗,具体开发流程怎么样的?</p>

<p >A:C 语言主要做FPGA中CPU程序开发,其对FPGA RTL描述支持不好!</p>

<p >13、Libero SoC 是否有licence费用,是否有可以使用或者引用的库,是否收费。是否可以导入第三方的库,如新思科技的,是否有授权协议。还是完全要自己手搓。</p>

<p >A:对小密度license免费。高端FPGA开发license需要购买;FPGA 仿真支持VCS , Modelsim, questasim .</p>

<p >14、只用FPGA可以设计运动控制器,需要ethercat master,微芯有哪个方案可以实现?</p>

<p >A:smartfusion2, Polarfire SOC</p>

<p >15、Microchip的产品线这么丰富,高中低档次都有,看来是多了个选择,对于嵌入式开发,小规模就能解决大问题,好用的很。这个FPGA产品线和原来的lattic有什么关联吗?</p>

<p >A:没有关系,来自以前的Actel !</p>

<p >16、FPGA开发的常用应用场景是哪些?</p>

<p >A:工业, 医疗,通信,航空</p>

<p >17、FPGA的运行频率最高到多少?</p>

<p >A:与逻辑设计复杂度相关</p>

<p >18、FPGA可以植入边缘AI吗?</p>

<p >A:可以,Microchip提供vectorbox支持CNN加速</p>

<p >19、soc中arm和fpga的通信协议是什么</p>

<p >A:AMBA</p>

<p >20、FPGA开发目前在车规领域有实际应用吗?</p>

<p >A:是的,如Lida控制,摄像头控制和视频处理</p>

<p >21、FPGA的工作功耗是不是比MCU高很多?</p>

<p >A:FPGA优势在高性能,做MCU做不到的。</p>

<p >22、FPGA可以运行LINUX操作系统吗?</p>

<p >A:polarfire SOC运行linux</p>

<p >23、从zynq平台移植到本soc平台,学习成本有多高?</p>

<p >A:zynq是ARM,polarfire是RISCV;底层区别大;对应用开发如只关注上层,区别不大;最关键是要找到你最合适的应用平台。</p>

<p >24、请问这款FPGA在汽车领域有哪些应用</p>

<p >A:雷达,视频控制与处理</p>

<p >25、目前是采用的ARM,Linux操作系统,加载了ethercat master,Ethernet TCP,FPGA请问怎么实现?</p>

<p >A:Polarfire SOC &nbsp;FPGA中已经嵌入应用处理器,可以运行linux,加载各种协议和驱动</p>

<p >26、FPGA的安全性上,和MCU比,有什么优势吗?</p>

<p >A:加密原理是一样的,与实现相关。</p>

<p >27、FPGA提供哪些视觉识别上的开发Ip核呢?是否免费开放?</p>

<p >A:免费!FPGA主要做AI加速,Microchip提供vectorbox IP</p>

<p >28、Microchip FPGA支持哪些仿真工具?</p>

<p >A:VCS,modelsim,questasim</p>

<p >29、FPGA的功耗有多大</p>

<p >A:与应用相关,从毫瓦到数十瓦</p>

<p >30、Microchip FPGA有哪些优势?</p>

<p >A:低功耗,安全,可靠。</p>

<p >31、逻辑分析仪可以连续实时抓取信号么?</p>

<p >A:不能,我们提供的smartdebug可以做到!</p>

<p >32、FPGA的灵活性低于MCU,什么情况下选择FPGA更加合适(数量、功耗、应用数据包)</p>

<p >A:FPGA的接口更灵活,并行处理功能更强大。当接口种类多,数量多,对实时性要求高的时候适合选用FPGA。microchip的FPGA和同规模FPGA相比,功耗低30%~50%。</p>

<p >33、FPGA对比MCP在技术性能以及成本方面考虑有何优势?</p>

<p >A:FPGA相比MCU,更适合接收高速数据信号后进行流式处理,单纯比成本并无明显优势</p>

<p >34、比如赛灵思FPGA开发需要专门的工具 microchip的新手容易吗</p>

<p >A:microchip FPGA可以用libero开发工具, soc可以softconsole开发,也可以用keil等开发环境</p>

<p >35、我是做电机驱动的FPGA设计人员,请问有没有入门的开发板和配套教程,可以用于带新手入门?</p>

<p >A:请参考<a href="https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/development-tool/SF2-MC-STARTER-KIT</a></p>

<p >36、FPGA芯片在开发使用上会否比通用MCU麻烦困难?</p>

<p >A:FPGA和MCU不同,但很多FPGA上集成了,SOC, microchip smartfusion2里面集成有arm硬core,开发和MCU类似</p>

<p >37、FPGA低功耗最低多少uA?</p>

<p >A:FPGA的功耗和具体设计有关, mocrochip igloo nano在flash freeze的时候,功耗只有2~4uW</p>

<p >38、Microchip的FPGA在安全性方面做了那些设计?</p>

<p >A:所有的产品都有器件安全和设计安全,尾缀带S的产品含加密协处理器,可实现数据安全</p>

<p >39、microchip FPGA都有哪些资源?有高速接口么?</p>

<p >A:内部有 PLL、DLL,RAM,DSP,XCVR,DDRx PHY等。高速发收器最高到12.7G,可用于SDI ,CXP, 10G mac,AUXI等接口</p>

<p >40、smartfusion的io速度指标是基于多少系统主频下运行获得的数据?</p>

<p >A:smartfusion soc部分采用arm coretex3,主频100M, FPGA部分IO接口速率最快可达400M</p>

<p >41、PolarFire_SoC_FPGA中的RISC-V的开发流程</p>

<p >A:可参考视频链接 : <a href="https://www.microchip.com.cn/newcommunity/index.php?m=Video&amp;a=index&amp;id=204" target="_blank">https://www.microchip.com.cn/newcommunity/index.php?m=Video&amp;a=index&amp;id=204</a></p>

<p >42、Microchip FPGA获得了那些认证?</p>

<p >A:AEC-Q100, AECQ-100认证,IEC 61508有需求的可参考 <a href="https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/functional-safety" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/functional-safety</a></p>

<p >43、各代产品硬件引脚兼容性如何?</p>

<p >A:产品换代没办法兼容,但每代产品不同规模的兼容性较好,polarfire可参考<a href="https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/fpgas/polarfire-fpgas/polarfire-mid-range-fpgas" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/products/fpgas-and-plds/fpgas/polarfire-fpgas/polarfire-mid-range-fpgas</a></p>

<p >44、FPGA在边缘计算中的散热管理和可靠性问题如何解决?</p>

<p >A:不需要加风扇和扇热片,结温上来功耗也能维持的比较平稳,如有需要可以在设计上做一些降低功耗的工作,参见<a href="https://mu.microchip.com/using-microchip-polarfire-fpgas-in-low-power-applications-fpga2-sc" target="_blank">https://mu.microchip.com/using-microchip-polarfire-fpgas-in-low-power-applications-fpga2-sc</a></p>

<p >45、Microchip FPGA在边缘计算中的未来发展趋势是什么?</p>

<p >A:接口速度更快,对数据量和计算速度要求增高,需要大量RAM和DSP,加入机器学习等。</p>

<p >46、有支持FSMC接口IP吗</p>

<p >A:我们有AHB,APB,AXI等接口的内部RAM和IP接口</p>

<p >47、FPGA在边缘设备上的低功耗设计有哪些关键技术?</p>

<p >A:和flash工艺和设计有关。</p>

<p >48、有没有运动控制的资料,LED多路数字恒流驱动应用资料?</p>

<p >A:有马达控制的资料,可以参考FPGAs for Motor Control,链接<a href="https://www.microchip.com/en-us/solutions/motor-control-and-drive/motor-control-products/fpga" target="_blank">https://www.microchip.com/en-us/solutions/motor-control-and-drive/motor-control-products/fpga</a></p>

<p >49、目前刚打算使用LAN9500AI的USB转Ethernet,这个芯片会有停产风险吗?</p>

<p >A:这不是FPGA产品,需要咨询相关部门</p>

<p >50、如何利用FPGA实现边缘设备的实时数据处理?</p>

<p >A:FPGA并行处理能力增强了其实时处理数据的能力,同时我们RISC-V硬核处理器能够实现实时linux操作系统</p>

<p >51、Microchip FPGA在新能源有哪些应用场景?</p>

<p >A:电动汽车逆变器(如 ProASIC 3 和 IGLOO 2 FPGA,生成用于 DC-DC 转换和牵引电机控制的高分辨率 PWM 信号、即时启动、SEU免疫)、辅助驾驶(基于热传感器的防撞摄像头和 LIDAR 、小尺寸封装)、电子后视镜(MIPI-CSI2、低功耗、小尺寸)、车内驾驶员监控(AI、VectorBlox SDK)、基于挡风玻璃的平视显示器(HDMI, DisplayPort 、 MIPI DSI-2)、5G 部署将使用多速率 USXGMII 1 到 10G 以太网,以小密度和小尺寸进行天线聚合。低功耗和散热将是关键。</p>

<p >52、FPGA的开发是如何嵌入到MCU的开发中,是单独形成驱动库,还是直接控制GPIO这样的端口,那样的话是否难度会更高的</p>

<p >A:SOC FPGA包括逻辑部分和嵌入式开发两部分,可以在逻辑部分单独驱动IO,也可以使用嵌入式处理器通过driver驱动各种外设接口。难度因人而异。Fpga开发和嵌入式开发都会的话,就不难。</p>

<p >53、FPGA,而非MCU,两者的差异有哪些?</p>

<p >A:IO灵活性、并行处理能力、低延时等</p>

<p >54、如何利用FPGA实现边缘设备的实时数据处理?</p>

<p >A:FPGA并行处理能力增强了其实时处理数据的能力,同时我们RISC-V硬核处理器能够实现实时linux操作系统</p>

<p >55、每代产品的硬件兼容性如何?</p>

<p >A:每代产品架构、工艺不同,硬件并不兼容。同一系列的产品有部分引脚兼容。</p>

beyond_笑谈 发表于 2024-5-9 13:23

<p>才发现技术直播后,管理员还会把提问和回答整理出来发在论坛里~~~</p>

云茜s 发表于 2024-5-9 13:50

beyond_笑谈 发表于 2024-5-9 13:23
才发现技术直播后,管理员还会把提问和回答整理出来发在论坛里~~~

<p>是的呢~一直会有</p>

beyond_笑谈 发表于 2024-5-9 16:14

云茜s 发表于 2024-5-9 13:50
是的呢~一直会有

<p>专业,有始有终~~~</p>

云茜s 发表于 2024-5-9 16:24

beyond_笑谈 发表于 2024-5-9 16:14
专业,有始有终~~~

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