FPGA(现场可编程门阵列),乍一说起这个名字,很多朋友可能并不是太熟悉。
毕竟,它不像CPU、GPU那么历史悠久、耳熟能详,甚至不像NPU、DPU之类的新概念那么热门。
但是,FPGA的重要性,比起CPU、GPU、NPU等等丝毫不遑多让,可以说是它彻底改变了整个半导体芯片设计与应用的面貌,开启了一个全新的时代,并催生了一个价值超过100亿美元的产业。
所谓FPGA,是在可编程阵列逻辑(PAL)、通用阵列逻辑(GAL)、可擦除可编程逻辑器件(EPLD)等半导体器件的基础上,进一步发展而来的一种可完成通用功能的可编程逻辑芯片,也就是可以对其进行任意编程,从而实现丰富多样的逻辑处理功能。
作为专用集成电路(ASIC)中的一种半定制电路,FPGA既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
它具有更高的集成度、更强的逻辑功能、更大的灵活性,早已成为设计数字电路或系统的首选器件之一。
FPGA内核图示例
FPGA领域的主要品牌有:赛灵思(2022年被AMD收购)、Altera(2016年被Intel收购2025年又卖出)、Lattice、Actel(2010年被Microsemi收购2018年又被Microchip收购)、Achronix。
1985年6月,第一款FPGA产品诞生,它就是赛灵思的XC2064,发明人是赛灵思联合创始人、电气工程师Ross Freeman(1948-1989)。
整整40年来,FPGA已经累计出货超过30亿颗,在半导体、通信、交通、金融、工业、医疗、机器人、无人机、数据中心、航空航天等众多领域有着广泛的应用。
40年来,FPGA的晶体管从8.5万个增长到1380亿个,逻辑单元从64个增长到1850万个,I/O块从58个增长到2654个,功能也越发强大、丰富。
可以说,FPGA见证了半导体历史的演变,也见证了人类科技的飞跃。
Ross Freeman(右)鸟瞰XC2064布局
近日,我们有幸采访了AMD产品、软件和解决方案公司副总裁Kirk Saban,一起聊了聊FPGA的那些事儿,尤其是如何适应当下的AI浪潮,以及未来怎么走。
Kirk Saban的整个职业生涯都在深度参与FPGA相关工作,从1999年开始编程FPGA,在此领域深耕了超过25年的时间,此前一直是赛灵思FPGA团队的负责人,如今也加入了AMD的大家庭。