图 3.并行实现的滤波器性能比传统DSP串行实现时的性能高了一个量级。
显然,实际应用不会仅仅涉及滤波,因此这一例子有点简单了。然而,独立的基准测试表明,即使在实际工作负载下,FPGA也有很大的性能优势。
成本和功效
当然,性能并非一切:对几乎所有DSP应用来说,成本和功率也是考虑的关键因素。许多设计人员仍然有这样的错误印象,认为采用FPGA的成本要几千美元。实际上,在摩尔定律的推动下,FPGA的成本已经大大降低,比如,2000年时,百万系统门器件的成本为350美元,而采用90nm工艺后,成本还不到9美元。今天, FPGA产品已经进入了65nm工艺,十多种65nm 产品已经上市并有几种已经量产,而45nm工艺的设计工作也已在进行中。因此,实际上FPGA现在已经成为领先半导体生产技术的重要推动力 – FPGA成为每个新的工艺结点生产的首批器件之一。因此,FPGA将会继续在摩尔定律的推动下进一步降低成本,提高性能。
许多设计人员还认为FPGA是功耗大户。实际上,FPGA能够做到非常高的功效。U.C. Berkeley教授Bob Broderson在其58分钟的教学视频中充分表明了这一点:“利用重配置实现通用低功耗超级计算”(“GeneralPurpose, Low Power Supercomputing Using Reconfiguration”)。在视频教程中,Broderson教授利用国际半导体电路大会上获得的芯片数据回顾了并行机制和功耗之间的相关性。如图4所示,他的结论给出明确的强有力信息:FPGA同时在性能和功率效率方面领先于DSP。(这一点在BDIT 2007年1月11日的DesignLine文章中进一步得到了证实:“FPGA与DSP:有关问题的重新审视”(FPGAs vs. DSPs: A look at the unanswered questions))