浅谈FPGA
浅谈FPGA
前言
生活中永远都不会缺少「 为什么 」，于最近就被合胜学长了，问了一个看似简单却又极具意义的问题，为什么需要FPGA?FPGA与单片机的区别是什么？瞬间刷新了我入门三天FPGA的冲击感，虽然之前有一知半解，一时间竟无法回答上来，经历了一番查资料以及咨询建云学长，至此对此问题有一个浅显的认识，后续将会随着认识的提高，不断补充此篇博客。
FPGA
啥叫FPGA？「 Field Programmable Gate Array 」，领域可编程门阵列，依然是晦涩难懂，对于一个CS的学生来说，相对醒目的还是”Programmable“这个词。相对于以往的Python、PHP、C、C++、C#、Java、JavaScript，等等之类的编程语言来说，我们一直都是基于CPU在编程，由高级语言转换为汇编语言，再进一步转化为机器语言，最后才能成为让CPU看得懂的机器码。我们始终都是基于CPU编程，CPU内部的电路结构，顺序执行指令的方式永远都不会变化。
而FPGA则是基于电路编程，通过硬件描述语言，像Verilog HDL、VHDL对硬件的电路进行描述，通过各大公司的集成设计环境，如XilinX的ISE以及Vivado一样，转化为相应的电路，并烧写到FPGA板卡中，进而实现所需功能。
因而，可以总结类似Python、C等等之类的高级程序语言是软件编程，而Verilog HDL等硬件描述语言则为硬件编程。
FGPA之于单片机
| FPGA | 单片机 | |
|---|---|---|
| 芯片 | FPGA | CPU |
| 应用领域 | 通信、图像处理、 芯片验证等 | 控制 |
| 执行速度 | 快 | 慢 |
| 串行/并行 | 并行 | 串行 |
小弟大胆设想，通过FPGA可以实现出CPU。深入解剖CPU来说，CPU内部无非是一些门电路，而通过FPGA恰巧可以设计出各种各样的电路，虽然通过FPGA实现的CPU性能方面肯定会比专用CPU性能差上几个级别，这也恰巧体现了FPGA可以用于芯片验证的特点。在设计芯片的过程中，之与以往直接上硬件的验证方式，成本消耗巨大，而FPGA的出现大大降低的研发成本，不得不说FPGA确实是改变世界的一项技术。
