fpga和CPU区别

itch

导师给了我一些.v文件，是一个cpu，让我在vivado上验证.v文件的正确性，然后下载到FPGA板上，是不是我这个cpu下载到板子上是个什么情况？fpga可以容纳我这个cpu然后执行cpu的功能，是这个意思吗？

Jame33

把软设计提升一个水平要超越FPGA胶合逻辑应用需要更广阔的视野，包括充分利用可编程器件，把尽可能多的硬件引入到软领域中。这包括引入处理器功能本身，今天，FPGA内的软处理器正越来越多地转变成嵌入式平台。从根本上说，改用带FPGA的软处理器会带来结构灵活性、板卡尺寸更小、更简单的优点。但深层次的应用会带来更吸引人的优点。当利用了FPGA的可编程特性获得处理器顶层的抽象层时，就为嵌入式开发人员打开了无限可能，——不仅在软件中实现抽象级设计，而且在硬件中也实现了。试想这样一个系统：处理器通过可配置硬件（本质上是一个硬件包裹）与其内存和外设连接——这就抽象了处理器的接口。简单地对FPGA重新编程就改变了硬件包裹，系统设计师可以轻易地改变处理器内核，甚至在硬的或软的处理器之间转换，无需修改其他系统硬件。从系统的角度来看，所有处理器都是相似的，这就简化了硬件设计流程。当然，把这延伸到应用软件领域也需要可以在处理器之间提供C级别兼容性的编译器。这种系统的优点是不需要“事先”对处理器做出选择。系统可能是使用某种处理器开发的，但是开发阶段发现需要更高的性能，又采用了更快的器件。由于包裹层的原因，处理器可以是软的、硬的、甚至是FPGA内部的硬件处理器内核，而不会影响周围的硬件，因为转换层仅仅创建出连接外设的标准接口。实际上外设器件本身的连接可以相同方式抽象。在这个方案中，FPGA为嵌入式系统的所有部件提供通用的连接性，而有效地成为系统互连结构。换言之，它有效地成为标准接口“骨干”，硬件和软件都可以轻松与处理器和外设交流。最后，在处理器之上引入透明的包裹层会创建出基于FPGA的开发环境，提供真正的处理器独立性。软件和硬件开发速度都提高了，处理器选择可以放到设计流程的后期进行，有效的软件/硬件协同设计成为可能。
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Memory00

fpga相对于cpu和gpu，在进行感知处理等简单重复的任务的时候的优势很明显，按照现在的趋势发展下去，fpga或许会在未来取代机器人开发中gpu的工作。因为fpga和gpu虽然都精于大量的重复运算，但fpga的能耗会远低于gpu。可是fpga或许永远没有办法取代cpu的地位，而事实上目前的各类应用中，fpga也多作为cpu的协处理器而出现，而不是真正的核心运算单元。
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从系统的角度来看，所有处理器都是相似的，这就简化了硬件设计流程。当然，把这延伸到应用软件领域也需要可以在处理器之间提供C级别兼容性的编译器。
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fpga是现场可编程门阵列，内部以LUT查找表为核心。用户买来的fpga一般是一块空的芯片，不具备任何功能。用户可以使用多种方法(如编程、原理图等)将fpga配置成具有特定功能的专用芯片。而cpu指的是具有计算和控制功能的中央处理器。显然fpga可以由用户配置成一块cpu，这一过程相对比较复杂，fpga更多用来配置成具有比较简单功能的专用芯片。现在一些pld公司提供一些编好程序。把程序下载到fpga中就可以实现cpu的功能，例如Altera公司的NIOS II，这就是通常所说的具有CPU功能的软核