FPGA应用场景、FPGA就业前景咋样？

时间：2024-07-18 来源：网络搜集关于我们 0

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FPGA（Field－Programmable Gate Array），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。

1，通信领域。

在通信领域中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）起到了很重要的作用。FPGA可以通过可编程的硬件逻辑和高速的并行处理能力，实现高效的数据处理和通信控制功能。另外，FPGA产品的应用领域已经从原来的通信扩展到消费电子、汽车电子、工业控制、测试测量等广泛的领域。

二、复杂数字信号处理领域

在复杂数字信号处理领域，之前主要被高端的DSP芯片所垄断，但是随着FPGA芯片的应用更加趋于成熟，FPGA的潜能也慢慢被开发出来，在此领域也表现出很多高端DSP芯片所不及的优势，对于复杂数字信号处理，FPGA芯片供应商随后推出了DDS、FIR、CORDIC、FFT、IFFT、定点数加减乘除法、定点数转浮点数IP核，使得FPGA并行处理复杂数字信号的时代已经到来了，使其能在很多精密仪器仪表、高端医疗设备等复杂数字信号处理应用中占用重要的地位。

三、图像视频处理领域

在图像视频处理领域，过去也是被高端DSP芯片或者华为海思系列芯片所垄断，一般华为海思芯片满足中低端图像视频处理的需求，而TI推出的DSP芯片则把主频提高到上Ghz,瞄准中高端图像视频处理领域。因为随着生活质量的提高，人们对图像的清晰度、分辨率、色泽亮度等等追求更多了，举个例子之前在物资匮乏的时代，大家可能对标清、分辨率640*480的视频也能接受，但是从标清到高清、从高清到蓝光品质等等，图像压缩算法也越来越复杂，同时对嵌入式SOC芯片的实时处理性要求也越来越严格，这就使得FPGA在价格和性能上完全可以胜任高端图像视频实时处理，FPGA厂家也陆续推出了SHIFT RAM等等IP极大地方便了FPGA在此领域的应用开发落地。

四、复杂高速接口处理领域

在复杂高速接口领域，几乎就是为FPGA量身定做的，FPGA本身并行架构和成百上千的IO口可以复用，以及可以直接通过MIG IP核对ddr3颗粒的内存数据进行快速读写操作，无论是在引脚配置还是在高速数据存储处理方面上占用绝对性的优势，比如GPIB、PCI等等接口的外扩接口芯片往往价格不菲，而使用其他类的SOC芯片，首先IO口复用会受到很大的局限性，其次即使购买了昂贵的外接接口芯片后续对海量数据的收发和处理也非常难设计，最后硬件上的价格会远比使用FPGA要高出很多。

五、人工智能应用落地领域

相信自从步入了2020年以后，5G人工智能机会成为大家最关注的话题，人工智能的发展以及在一些方面的落地、5G的顺利高速研发，可以预见在不久的将来人工智能会给人们的生活带来很大便利。FPGA在人工智能方面的应用更是不胜枚举，百度无人车、大疆无人机等等的应用落地，这里面有很多传感器对路线的红绿灯、路障、线路等等信息进行采集融合，需要嵌入式端SOC芯片实时响应处理，同时还有一些深度学习的前端预测算法需要跑在嵌入式设备上，这些都可以使用FPGA来并行加速处理。

六、IC前端验证领域

IC前端验证，猛地一听好像特别高大上，感觉一般人做不来的，好像电视新闻上经常报道的一样需要前期投入很多金钱、投入很多先进设备、投入很多高学历人才才能启动。不得不说IC设计门槛非常高，也非常吃经验积累，其实大家可以去类比PCB设计，设计完原理图做完封装库，再好好布局布线投板焊接测试，这是一个完整的硬件PCB板的设计流程，而IC设计是拿一个个MOS管，一个个PN节在硅胶下搭建一个个特殊需求功能的电路组合，可以认为PCB设计是宏观上的硬件设计，IC设计是微观上的硬件设计，其实PCB板本质上也就是由一个个IC芯片、电阻电容、走线铜皮、过孔丝印组成的。

对于PCB设计如果前期粗心有设计错误的地方，可能样板不方便跳线就报废了，会损失投板费、焊接费、原件费等等，但是这些费用其实还尚可接受，但是对于IC设计，有句耳熟能详的话：大炮一开，黄金万两，首先IC领域的光刻机开机费是非常昂贵的，其次光刻胶、光刻板也价格不菲，再者其他成百上千道加工工序背后所耗费的人力和物力绝对是很大的开销，所以IC设计领域一直强调要一版成功，这里FPGA在IC前端验证方面就起到了很重要的作用，FPGA验证主要是把IC代码移植到FPGA上面，通过FPGA的EDA工具对其综合、仿真、布局布线最后生成.bit文件，下到FPGA验证板上，去对IC的每一块功能进行评估和验证。

FPGA就业前景咋样？

FPGA只是一个工具，用FPGA做什么才是重点，不要仅仅局限于写逻辑，画板子。现在FPGA在高性能计算，异构加速，图像处理，软件无线电，汽车电子等等方面前景不错。

Xilinx新出的芯片以及开发工具，越来越朝着软件化和通用化的方向发展，说明FPGA厂商在力图拓展FPGA的应用领域和使用人群。

找一个招聘网站，搜索“FPGA工程师”可以看到，三年的工作经验大部分月薪都有 20k 左右，也有更高的30k、40k的；FPGA的前景，传统的应用有图像处理，航空航天，医疗器械，各种编码解码，各种接口电路，这些应用场景已经给FPGA工程师提供了很大的就业机会，而且都是待遇很不错的行业。

另外，近几年随着人工智能、大数据、5G等技术的兴起，FPGA的应用场景得到了更多更广泛的扩展。例如，利用用FPGA进行人工智能加速（深度学习），典型的有深鉴科技，很多做互联网的公司也开始招FPGA工程师做加速器，例如字节跳动。例如，FPGA做数据中心进行数据处理，例如亚马逊、微软+Intel、Xilinx+高通，在服务器端部署FPGA进行大规模数据处理。例如5G基站的部署，随着5G的普及，5G所衍生的各种应用也会相继出现，利用FPGA进行5G基站的部署、网络架构的数据传输和信号处理等都需要大量的FPGA人才。

FPGA的需求很大，就业前景也非常可观，用较少的成本掌握一门比较前沿的技术，无论是对个人以后的发展还是就业都是有很大的帮助的。