03_FPGA

FPGA（现场可编程门阵列）

FPGA 是可以通过编程改变硬件电路结构的芯片——同一块 FPGA 可以配置为 CPU、DSP、加密引擎或任何数字电路。适合需要硬件并行加速的场景。

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FPGA 厂商

厂商	产品线	市场份额	生态
AMD (Xilinx)	Artix / Kintex / Versal	约 50%	Vivado/Quartus
Intel (Altera)	Cyclone / Stratix / Agilex	约 30%	Quartus Prime
Lattice	iCE40 / ECP5 / CrossLink	低功耗市场	Diamond/Yosys
Microchip	PolarFire / IGLOO	内航天/军工	Libero

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AMD (Xilinx) FPGA

按等级分类

系列	逻辑单元	收发器	适用	参考价
Artix-7	15K-215K	无	低成本/学习	50-500
Kintex-7	190K-480K	28G	中端通信/视频	500-5000
Artix UltraScale+	150K-500K	16G	高性能+低成本	300-2000
Kintex UltraScale+	300K-1700K	32G	高端通信/雷达	2000-20000
Versal	自适应 SoC	100G	AI/数据中心	10000+

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Intel (Altera) FPGA

系列	逻辑单元	收发器	适用	参考价
Cyclone V	25K-300K	5G	低成本/嵌入式	50-500
Cyclone 10	50K-200K	10G	中端	100-1000
Stratix 10	500K-2800K	28G	高端通信/HPC	3000-30000
Agilex	自适应 SoC	112G	数据中心	10000+

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FPGA 开发板

开发板	芯片	逻辑单元	价格	适用
正点原子 达芬奇	Artix-7 35T	33K	300	入门学习
野火 天启	Artix-7 200T	215K	500	进阶开发
Digilent Arty A7	Artix-7 35T	33K	150	官方入门
Terasic DE10-Lite	MAX 10	10K	500	Intel 入门
Xilinx KCU105	Kintex UltraScale	455K	3000	官方评估

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FPGA vs MCU vs GPU

维度	FPGA	MCU	GPU
并行度	硬件并行（定制电路）	软件串行	大规模并行
灵活性	极高（可重配置）	中（固定外设）	低（固定架构）
功耗	中	极低	高
开发难度	高（Verilog/VHDL）	低（C 语言）	中（CUDA）
适用	定制硬件加速	通用控制	图形/矩阵计算
单位成本	量产后低	极低	高
开发周期	长	短	中

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选型建议

用途	推荐	说明
入门学习	Artix-7 35T	资源够用，价格便宜
视频处理	Artix-7 200T / Kintex-7	高速串行收发器
通信基站	Kintex UltraScale	高速 ADC/DAC 接口
加密加速	Artix-7 / MAX 10	并行 AES/RSA
原型验证	Versal / Agilex	高端 SoC
量产后	iCE40 / MAX V	极低成本