Altera® FPGA 기본 사항 및 시작하기
FPGA 기본 사항
배경 지식: 집적 회로 및 로직 설계
집적 회로(IC)는 일반적으로 "칩"이라고 합니다. 그들은 실리콘 기판에 매우 작은 전자 회로를 구현합니다. CPU, GPU 및 FPGAs는 모두 IC입니다. 대부분의 IC는 논리 설계를 구현합니다. 전기 신호는 IC에 들어가고 전압 레벨에 따라 "0" 또는 "1"로 해석됩니다. 다른 신호를 보고 많은 값을 수집하거나 동일한 신호를 여러 번 보고 어떻게 변하는지 확인할 수 있습니다.
논리 설계는 "0" 및 "1" 값을 기반으로 결정을 내리도록 회로를 설계하는 것입니다. 논리 설계는 두 개 이상의 서로 다른 값을 비교하여 "두 값이 동일한가?" 또는 "두 값이 모두 1인가?"와 같은 질문에 답하기 위한 논리적 게이트로 구성됩니다. 또한 "플립 플롭 (flipflops)"이라고 불리는 구조는 이러한 질문을 제 시간에 배치합니다. 현대의 논리적 설계에는 수천에서 수조 개의 논리적 게이트가 있습니다.
좋은 비유는 피아노 음악을 들을 때입니다. 시간을 계산할 때마다 음악가는 당신이 들을 음을 결정합니다. 각 결정은 간단하지만 아름다운 노래에는 많은 결정과 많은 기술이 필요합니다. IC의 일련의 우수한 논리 설계는 놀라운 계산 답변을 생성할 수 있습니다!
FPGA이란 무엇입니까?
FPGA는 Field Programmable Gate Array의 약자입니다. FPGAs 장치 내부의 대부분의 기능을 변경할 수 있는 반도체 IC입니다. 설계 엔지니어가 변경하거나, PCB 어셈블리 프로세스 중에 변경하거나, 제품이 배포된 후에도 변경됩니다.
변경 사항은 수신되는 전기 입력 및 출력, 구현되는 논리적 게이트 및 플립플롭, 이러한 게이트가 함께 연결되는 방식을 변경하여 생성됩니다.
FPGA는 ALM(Adaptive Logic Module)이라고 하는 구성 가능한 로직 그리드와 DSP(디지털 신호 처리) 블록 및 RAM(랜덤 액세스 메모리) 블록과 같은 특수 블록으로 구성됩니다. 이러한 프로그래밍 가능 블록은 구성 가능한 라우팅 인터커넥트를 통해 결합되어 완전한 디지털 회로를 구현합니다.
누가 FPGAs 사용합니까?
개발자
개발자들은 전자 산업의 FPGAs 다양한 응용 분야에 사용합니다.
연구자
연구원들은 FPGAs 사용하여 어려운 문제를 해결하고 새로운 알고리즘을 구현하기 위한 논리 설계를 탐구합니다.
학생
FPGAs 반복해서 프로그래밍할 수 있기 때문에 논리 설계를 배우는 이상적인 방법입니다.
애호가
학생들과 마찬가지로 애호가들은 종종 논리 디자인을 배우고자 하는 열망을 가지고 있으며 FPGAs 이에 완벽합니다.
왜 FPGA를 사용합니까?
FPGA 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
융통성
FPGA 장치의 전원을 켤 때마다 기능이 변경될 수 있습니다.
가속도
제품 출시 시간을 단축하고 시스템 성능을 향상시키십시오.
통합
오늘날의 FPGAs에는 온다이 프로세서, 28Gbps(또는 그 이상)의 트랜시버 I/O, RAM 블록, DSP 엔진 등이 포함됩니다.
총 소유 비용(TCO)
ASIC은 동등한 FPGA보다 단위당 비용이 저렴할 수 있지만 이를 구축하려면 NRE(Non-Recurring Cost), 값비싼 소프트웨어 도구, 전문화 설계 팀 및 긴 제조 주기가 필요합니다.
FPGA는 어떻게 사용합니까?
디자인 방법론 |
묘사 |
사용되는 기본 도구 |
|---|---|---|
전통적인 FPGA 디자인 |
이 방법론은 하드웨어 설명 언어(HDL)를 사용하여 설계를 설명하고 전자 설계 자동화(EDA) 도구를 사용하여 설계 설명을 FPGA 구현으로 전환합니다. |
|
High Level Design(상위 레벨 설계) |
이 방법론은 일반적으로 DPC++(데이터 병렬 C++)와 같은 고급 언어를 사용하여 디자인을 설명합니다. DPC++만 사용하려면 x86 호스트가 있는 컴퓨터에 연결된 지원되는 보드를 사용해야 합니다. 생산성 향상을 위해 이 방법론을 기존 FPGA 설계와 혼합할 수 있습니다. |
|
FPGA 디자인 서비스 사용 |
제품에 FPGA 사용하고 싶지만 직접 설계할 수 있는 전문 지식이 없는 경우 FPGA 설계 서비스를 제공하는 많은 파트너가 Altera. |
시작
FPGA Technical Training은 초보자FPGA 학습자를 위해 특별히 제작된 두 가지 과정을 제공합니다. 학습 스타일에 따라 경로를 선택하십시오. FPGA 기술 교육에 참가하는 데는 비용이 들지 않습니다.
Altera® FPGAs를 위한 초보자 워크숍
강사와 함께 배우는 것을 좋아합니까? 이 3 시간 실습 워크숍에 참석하십시오.
초급 Altera® FPGA 디자이너
당신은 자기 주도적 학습자입니까? 이 커리큘럼을 통해 시작할 수 있습니다!
FPGA 기술 교육 카탈로그
이 카탈로그에는 초보자부터 고급 사용자까지 사용할 수 있는 모든 과정이 나열되어 있습니다.
계속 학습
추가 초보자 리소스
| 항목 | 설명 |
|---|---|
| FPGA 기술 교육 | Altera는 FPGAs 사용법을 배울 수 있는 무료 기술 교육을 제공합니다. 타이밍 클로저 방법 및 플랫폼 디자이너와 같은 고급 주제에 대해 알아봅니다. |
| FPGA 아카데믹 프로그램 | 우리는 교사와 교수가 공학 및 컴퓨터 과학 과정을 위한 수업을 만드는 데 도움이 되는 리소스를 제공합니다. |
| FPGA 커뮤니티 | 지원을 받고 FPGA 개발자 커뮤니티의 사람들과 대화하십시오. |
| DE-10 Lite 보드 | 이 보드는 초보자에게 좋은 선택입니다. |
| FPGA 디자인 예제 | 이 FPGAs용 디자인 예제 저장소에는 모든 수준의 디자이너를 위한 디자인 예제가 포함되어 있습니다. |
| FPGA 지원 리소스 | 이 페이지에서는 FPGA 개발자가 사용할 수 있는 모든 지원 리소스로 연결됩니다. |
기타 시작 리소스
Altera University 뉴스레터
매달 이 뉴스레터에는 최신 개발, 이벤트 및 무료 수업이 포함되어 있습니다.
FPGA 소프트웨어 다운로드 센터
소프트웨어를 다운로드하여 자신만의 FPGA 설계를 시작하십시오. Lite 버전에는 라이센스가 필요하지 않습니다.
FPGAcademy 자습서
이 튜토리얼은 디지털 로직 설계에 대한 더 많은 배경 지식이 필요한 사람들에게 적합합니다.
소개 eBook
이 무료 eBook은 FPGAs에 대한 지식을 높일 수 있습니다.
이 페이지의 콘텐츠는 원본 영어 콘텐츠에 대한 사람 번역 및 컴퓨터 번역의 조합으로 완성되었습니다. 이 콘텐츠는 편의와 일반적인 정보 제공을 위해서만 제공되었으며, 완전하거나 정확한 것으로 간주되어선 안 됩니다. 이 페이지의 영어 버전과 번역 간 모순이 있는 경우, 영어 버전이 우선적으로 적용됩니다. 이 페이지의 영어 버전을 확인하십시오.