嗨。我叫克里斯托弗，我是快羊的。在这个视频中，我想介绍Speedgoat的FPGA解决方案。万博 尤文图斯我将修改为什么使用fpga可以对您的工作有益，并向您展示Speedgoat fpga可以做什么。最重要的是，我将向您展示如何使fpga成为您的工作流程的一部分。最后，我将介绍fpga的工作原理以及是什么让它们如此强大。
Speedgoat实时目标计算机配备了强大的多核cpu，能够处理大多数性能要求高的应用程序。但对于某些应用程序，您可能需要加速算法并将其卸载到fpga。例如，如果您想控制高动态系统，您可能还想以超低延迟同时访问和处理多个高带宽信号。
此外，高保真工厂模型可能需要卸载到高性能fpga。最后，但肯定不是最不重要的，您可以使用fpga作为最终应用程序(如专用集成电路或简称ASIC)的经济有效的部署路径。现在让我们来看看Speedgoat fpga的能力。您可以直接从您的Simulink模型中针对它们，可以通过配置FPGA驱动程序块万博1manbetx，然后简单地在目标上运行。或与可编程的工作流程使用HDL编码器和HDL代码装置。
这是当您计划在FPGA上运行部分Simulink模型时。万博1manbetx您甚至可以通过simscape HDL工作流顾问将simscape模型部署到fpga。有时只有模型的I/O需要运行得更快。例如，您可能希望生成或捕获快速PWM或编码器传感器信号。即使您不是FPGA专家，也没有必要担心。Speedgoat为您提供现成的FPGA I/O和协议功能，因此您可以专注于您的应用程序。您可以使用最低延迟链路连接多个fpga，在单个或多个实时系统上操作多个fpga。您还可以使用fpga将多个实时机器和数据采集与其他I/O模块同步。
现在，让我们来看看Speedgoat的FPGA工作流程。Speedgoat提供两种类型的fpga，可配置的和Simulink可编程的。万博1manbetx可配置FPGA允许您在没有FPGA编程知识的情况下使用高频I/O和许多协议。以Simulink驱动程序博客为代表的代码模块有很多。万博1manbetx并且您可以直接从Simulink配置您的FPGA。万博1manbetxSpeedgoat为您提供不同的配置文件。因此，您可以从专用应用程序的I/O模块中获得最佳性能。
fpga还可以用于调度子系统的执行，整个实时应用程序和一组之前的单独I/O模块，甚至同步多个目标计算机。可编程FPGA允许您从Simulink中使用HDL代码将算法和信号I/O的两个部分外包给FPGA。万博1manbetxSpeedgoat为您提供了程序就绪I/O和协议驱动程序块。因此，它不一定会变得更复杂，因为您可以利用并快速开始使用经过硬件验证的示例。最终，对于高级用例，您将拥有更大的灵活性。
一些FPGA I/O模块允许使用这两种工作流。因此，可以从简单的可配置工作流开始，然后逐步发展到可编程工作流。无论工作流程如何，Speedgoat fpga都可以像任何其他I/O模块一样工作，并且可以重新配置。但是如何判断实时系统中的应用程序是否需要FPGA性能提升呢?抽样率通常是一个很好的测量方法
请自行决定是否需要使用fpga。如果您的应用程序的简单时间大于1毫秒，那么仅使用我们的CPU技术绝对没有问题。
对于采样率(假设高于250微秒)，我们建议检查快速I/O模块。如果你采取更短的样本时间，Speedgoat将帮助你调查。通常更快的I/O模块和可配置fpga可能已经有很大帮助。如果更简单的时间低于50微秒，那么在fpga上运行部分I/O就变得值得了。即使是较低的采样次数，算法和I/O都需要在Simulink可编程fpga上运行。万博1manbetx
fpga到底是什么，为什么性能这么好?FPGA是由可配置逻辑块组成的集成电路。这些块有专门的功能。例如，在tablam上称为块RAM，以有效地存储特定的数据类型，DSP片，有效地实现乘数，或查找表和触发器，以实现逻辑功能，或IP块，是预先验证的构建块，以执行常见任务，如内存访问。
FPGA是一种电子硬件，该术语是现场可编程门阵列的首字母缩写。现场可编程，意味着您可以使用硬件描述语言，HDL配置互连。fpga通过称为位流的合成HDL进行重新配置或重新编程。FPGA还具有输入/输出接口，允许FPGA与其他硬件设备接口。例如，I/O信号可以是通过PCI桥从ADC或CPU发出的数字信号。
在给出示例之前，让我们先总结一下fpga的主要优势。FPGA是一种可编程硬件。通过编程，您实际上构建了一个自定义处理器。相比之下，CPU执行指令，并由软件编写程序。FPGA可以针对处理传感器数据等高吞吐量进行定制。假设您有足够的逻辑单元可用，那么所有任务都可以并行运行。fpga还具有超低延迟。例如，fpga不需要操作系统，通信也不需要通过USB或PCI Express等通用总线，因为fpga有自己的I/O接口。
另一个重要因素是，假设正确地描述了FPGA，可以实现确定性的处理行为。计算在硬件上进行，与后台进程或调度器优先级无关。让我们看一个例子。让我们浏览一个示例并处理相机输出，简单地说，将帧或图像作为一组像素。在我们的例子中，让我们假设一个8 × 8像素的算法在像素级上进行一些处理步骤。
让我们定性地比较不同计算机体系结构的执行时间。在单核CPU上，像素将被依次处理。我们假设每个算法步骤需要一个时钟周期才能在一个像素上运行。现在大多数cpu都有多核以加快处理速度。fpga，由于其并行架构可以同时运行任务。理论上，所有像素点都可以同时处理。请允许我做一个简短的免责声明，只是说明我们在这些可视化中所做的一些关键假设。我们忽略了cpu通常比fpga有更快的时钟周期。此外，我们不考虑CPU空闲周期，例如访问内存。
为了理解示例概念，我们相信它确实很重要，对于fpga编程，甚至还有更多的主题需要考虑。fpga编程本质上就是硬件编程。这提供了很多自由，比如指令的流和流水线。假设我们的算法由三步组成。cpu按顺序操作。因此，在第二个操作开始之前，第一个操作需要在整个映像上运行。现在，让我们考虑在FPGA上运行的相同算法。流数据和流水线允许并行执行编程指令。所以像素
操作可以在三个时钟周期内在同一个逻辑单元上一个接一个地完成，从而大大降低了延迟。
此外，在FPGA上，我们可以同时在可用的单元上执行操作，从而显著提高吞吐量。总之，fpga通过保持超低延迟来实现高数据吞吐量。感谢收看本期内容丰富的视频。我们希望你得到了一些关于Speedgoat FPGA技术的有价值的见解，我们认为我们给出了一些有用的答案，为什么它值得探索FPGA。我们强调了两个工作流，无论您是专注于应用程序还是需要完全控制部署，都可以推动创新。感谢收看。想要了解更多信息和学习内容，请访问我们的网站speedgoat.com。
