FPGA(現場可編程門陣列),乍一說起這個名字,很多朋友可能并不是太熟悉。
畢竟,它不像CPU、GPU那么歷史悠久、耳熟能詳,甚至不像NPU、DPU之類的新概念那么熱門。
但是,FPGA的重要性,比起CPU、GPU、NPU等等絲毫不遑多讓,可以說是它徹底改變了整個半導體芯片設計與應用的面貌,開啟了一個全新的時代,并催生了一個價值超過100億美元的產業。
所謂FPGA,是在可編程陣列邏輯(PAL)、通用陣列邏輯(GAL)、可擦除可編程邏輯器件(EPLD)等半導體器件的基礎上,進一步發展而來的一種可完成通用功能的可編程邏輯芯片,也就是可以對其進行任意編程,從而實現豐富多樣的邏輯處理功能。
作為專用集成電路(ASIC)中的一種半定制電路,FPGA既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。
它具有更高的集成度、更強的邏輯功能、更大的靈活性,早已成為設計數字電路或系統的首選器件之一。
FPGA內核圖示例
FPGA領域的主要品牌有:賽靈思(2022年被AMD收購)、Altera(2016年被Intel收購2025年又賣出)、Lattice、Actel(2010年被Microsemi收購2018年又被Microchip收購)、Achronix。
1985年6月,第一款FPGA產品誕生,它就是賽靈思的XC2064,發明人是賽靈思聯合創始人、電氣工程師Ross Freeman(1948-1989)。
整整40年來,FPGA已經累計出貨超過30億顆,在半導體、通信、交通、金融、工業、醫療、機器人、無人機、數據中心、航空航天等眾多領域有著廣泛的應用。
40年來,FPGA的晶體管從8.5萬個增長到1380億個,邏輯單元從64個增長到1850萬個,I/O塊從58個增長到2654個,功能也越發強大、豐富。
可以說,FPGA見證了半導體歷史的演變,也見證了人類科技的飛躍。
Ross Freeman(右)鳥瞰XC2064布局
近日,我們有幸采訪了AMD產品、軟件和解決方案公司副總裁Kirk Saban,一起聊了聊FPGA的那些事兒,尤其是如何適應當下的AI浪潮,以及未來怎么走。
Kirk Saban的整個職業生涯都在深度參與FPGA相關工作,從1999年開始編程FPGA,在此領域深耕了超過25年的時間,此前一直是賽靈思FPGA團隊的負責人,如今也加入了AMD的大家庭。