fpga与asic的区别在哪里

人工智能受到越来越多的关注，许多公司正在积极开发能实现移动端人工智能的硬件，尤其是能够结合未来的物联网应用，对于移动端人工智能硬件的实现方法，有两大流派，即FPGA派和ASIC派。FPGA流派的代表公司如Xilinx主推的Zynq平台，而ASIC流派的代表公司有Movidius。本文主要介绍了fpga与asic的区别在哪里。

1、FPGA——现场可编程门阵列

FPGA（Field－ProgrammableGateArray），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，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。

ASIC具有高性能、低功耗的优势，但它们包含的任何算法——除了那些在软件内部处理器内核执行的——其余都是“冻结的”。所以这个时候我们就需要现场可编程门阵列（FPGA）了。早期的FPGA器件的架构相对简单——只是一系列通过可编程互连的可编程模块。

FPGA最厉害的地方是，我们可以配置它的可编程架构来实现任意我们需要的数字功能组合。另外，我们可以以大规模并行的方式实施算法，这意味着我们可以非常迅速和有效地执行大数据的处理。

 

2、ASIC——特定应用集成电路

目前，在集成电路界ASIC被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

让我们从特定应用集成电路（ASIC）开始。正如其名称所表示的，这是因特定目的而创建的设备，一旦设计制造完成后电路就固定了，无法再改变。当大多数人听到这个词ASIC时，他们的“下意识”反应是，假设它是数字设备。事实上，不论它是模拟的、数字的，或两者的混合，任何定制的芯片都是一个ASIC。然而，对于这些讨论的目的，我们应该假设这是一个完全或主要部分是数字性质的芯片，任何模拟和混合信号功能是沿着物理接口线（物理层）或锁相回路（PLL）的。

 

软件-编程语言

ASIC：ASIC写程序和给CPU/GPU写程序没有太大区别，DSP有完善的C语言编译器；

FPGA：没有DSP/CPU/GPU指令的概念，一切逻辑（功能）或“指令”通过硬连线实现

虽然HDL（VHDl，Verilog）和C语言等相似，但实际上对硬件电路直接进行设计。FPGA编程难度无出其右。

每种技术都有它的支持者。一般来说，ASIC用于大型项目，而对于需要快速投放市场且支持远程升级的小型项目，FPGA则更为适合。ASIC和FPGA供应商对这两种技术孰优孰劣不能达成共识，对适合的应用领域也持不同看法。上述技术及其衍生技术将可能在今后一段时间内长期存在。

Altera Corp的高密度FPGA高级总监David Greenfield指出，FPGA技术的主要优势仍是产品投放市场的时间较短。他说：“在目前新增的设计方案中，对FPGA的选择倾向超过ASIC。ASIC技术有其价值所在，它的性能、密度和单位容量都相当出色，不过随着FPGA的发展和ASIC的开发成本不断上升，将会导致ASIC的市场份额不断缩小。”在上述趋势之后发挥作用的，正是FPGA在性能、密度和制造成本上的发展。

比较 FPGA 和 ASIC 就像比较乐高积木和模型。如果你想要的完成一个模型的搭建，有两种办法，一种是用乐高积木搭，还有一种是找工厂开模定制。用乐高积木搭的话，只要设计完玩具外形后去买一套乐高积木即可。而找工厂开模的话在设计完玩具外形外你还需要做很多事情，比如玩具的材质是否会散发气味，玩具在高温下是否会融化等等，所以用乐高积木来做玩具需要的前期工作比起找工厂开模制作来说要少得多，从设计完成到能够上市所需要的时间用乐高也要快很多。

 

 

FPGA 和 ASIC 也是一样，使用 FPGA 只要写完 Verilog 代码就可以用 FPGA 厂商提供的工具实现硬件加速器了，而要设计 ASIC 则还需要做很多验证和物理设计 (ESD，Package 等等)，需要更多的时间。如果要针对特殊场合（如军事和工业等对于可靠性要求很高的应用），ASIC 则需要更多时间进行特别设计以满足需求，但是用 FPGA 的话可以直接买军工级的高稳定性 FPGA 完全不影响开发时间。但是，虽然设计时间比较短，但是乐高积木做出来的玩具比起工厂定制的玩具要粗糙许多，毕竟工厂开模是量身定制。

编辑：黄飞