在復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域，之前主要被高端的DSP芯片所壟斷，但是隨著FPGA芯片的應(yīng)用更加趨于成熟，F(xiàn)PGA的潛能也慢慢被開(kāi)發(fā)出來(lái)，在此領(lǐng)域也表現(xiàn)出很多高端DSP芯片所不及的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理，F(xiàn)PGA芯片供應(yīng)商隨后推出了DDS、FIR、CORDIC、FFT、IFFT、定點(diǎn)數(shù)加減乘除法、定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)IP核，使得FPGA并行處理復(fù)雜數(shù)字信號(hào)的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)了，使其能在很多精密儀器儀表、高端醫(yī)療設(shè)備等復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中占用重要的地位。基于可編程靈活性高、開(kāi)發(fā)周期短以及并行計(jì)算效率高等特點(diǎn)，F(xiàn)PGA的應(yīng)用場(chǎng)景特別廣泛。通信是目前FPGA規(guī)模最大的應(yīng)用市場(chǎng)。FPGA在通信領(lǐng)域的應(yīng)用包括網(wǎng)絡(luò)交換、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換、流量控制等。它可以用于實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)處理和大規(guī)模的射頻中繼等。例如，在5G通信技術(shù)中，F(xiàn)PGA被用于基站的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)處理，提高了通信系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。工業(yè)領(lǐng)域是FPGA芯片的主要應(yīng)用市場(chǎng)之一。FPGA在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于視頻處理、圖像處理、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)信號(hào)控制和運(yùn)算加速功能。例如，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中，F(xiàn)PGA被用于控制機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)和協(xié)調(diào)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)作。數(shù)據(jù)中心是FPGA芯片的新興應(yīng)用市場(chǎng)之一。在數(shù)據(jù)中心運(yùn)算處理領(lǐng)域，F(xiàn)PGA芯片主要用于硬件加速。相比于CPU，F(xiàn)PGA芯片由于其無(wú)指令、無(wú)需共享內(nèi)存的體系結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)提供強(qiáng)大的計(jì)算能力和足夠的靈活性；相比GPU，F(xiàn)PGA芯片在數(shù)據(jù)中心具有低延遲及高吞吐的優(yōu)勢(shì)；相比ASIC，F(xiàn)PGA芯片可在靈活性、開(kāi)發(fā)時(shí)間等方面達(dá)到出色的平衡。隨著電動(dòng)汽車(chē)興起，F(xiàn)PGA在汽車(chē)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。汽車(chē)電子行業(yè)對(duì)FPGA的需求主要來(lái)自ADAS（智能感知系統(tǒng)）和AV（自動(dòng)駕駛汽車(chē)）。比如：FPGA芯片可用于控制和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)，連接駕駛系統(tǒng)、儀表盤(pán)、雷達(dá)、超聲波傳感器等各種車(chē)載設(shè)備，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等信號(hào)處理和控制。在視頻橋接和融合領(lǐng)域，F(xiàn)PGA芯片可用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)圖像傳感器的信號(hào)橋接、3D環(huán)視視頻融合、倒車(chē)輔助視頻、輔助駕駛視頻等功能。在輔助駕駛和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，F(xiàn)PGA芯片可用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)與目標(biāo)檢測(cè)等各種功能。在人工智能時(shí)代，AI的算法不斷推陳出新，對(duì)于硬件的算力和靈活度要求很高，F(xiàn)PGA的靈活性剛好符合AI的特性。FPGA主要被用作矩陣乘算法的加速器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器的執(zhí)行器。它可以實(shí)現(xiàn)低延遲的計(jì)算和高性能的運(yùn)算，為人工智能的發(fā)展提供了強(qiáng)大的硬件支持。例如，在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，F(xiàn)PGA被用于加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理和訓(xùn)練過(guò)程，提高了人工智能系統(tǒng)的處理速度和能效。此外，隨著異構(gòu)計(jì)算融合等形式越來(lái)越受推崇，F(xiàn)PGA+CPU等架構(gòu)也給AI帶來(lái)更多的潛在優(yōu)勢(shì)。下面將介紹FPGA芯片的常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景及方案網(wǎng)平臺(tái)上架的紫光同創(chuàng)Logos系列（PGL50H-6IFBG484）、Xilinx XC7A35T圖像處理FPGA開(kāi)發(fā)板，它們都是即插即用的方案PCBA，非常方便工程師開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。
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紫光同創(chuàng)高帶寬、高存儲(chǔ)工業(yè)控制開(kāi)發(fā)板
方案基于紫光同創(chuàng) logos 系列 FPGA（PGL50H-6IFBG484）開(kāi)發(fā)，具有高數(shù)據(jù)帶寬、高存儲(chǔ)容量的特點(diǎn)，適用于高速數(shù)據(jù)通信、處理、采集等方面的應(yīng)用，方案交互時(shí)鐘頻率最高到 400MHz, DDR3 的數(shù)據(jù)位寬 32bit，總數(shù)據(jù)帶寬高達(dá)25600（800×32）Mbps；4 路 HSST 高速收發(fā)器，每路速度高達(dá)6.375Gb/s，適合用于光纖、PCIe 數(shù)據(jù)通信；外圍接口豐富，滿足全方位的開(kāi)發(fā)需求。
Xilinx XC7A35T（賽靈思）圖像處理FPGA開(kāi)發(fā)板方案基于Xilinx（賽靈思）生產(chǎn)的Artix-7系列可編程邏輯器件（FPGA)XC7A35TFGG484-21，支持2路HDMI接口，均支持輸入和輸出，通信接口豐富，支持1路千兆以太網(wǎng)、1路USB UART、USB2.0接口及ATK模塊接口，方案可以用于圖像的采集、處理和顯示，例如高清視頻處理和醫(yī)學(xué)圖像處理等應(yīng)用。在人工智能領(lǐng)域，該方案可以用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)和加速，例如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法的實(shí)現(xiàn)。基于阿爾特拉EP4CE10 的視頻監(jiān)控FPGA開(kāi)發(fā)板方案主控基于阿爾特拉（Altera）的CycloneIV 系列 EP4CE10F17C8N芯片，邏輯單元數(shù)10320，最大IO口179個(gè)，支持藍(lán)牙、千兆以太網(wǎng)通信，方案還配備了一個(gè)音頻編解碼芯片以及一個(gè)攝像頭接口，可以用于實(shí)現(xiàn)視頻處理功能，如視頻編碼、解碼、圖像處理等，可以用于數(shù)字電視、監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會(huì)議等應(yīng)用。
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