为什么CPU主频一般都比FPGA快,但是却说FPGA可以帮
发布日期:2022-06-12 15:59 浏览量:
主频只是影响计算速度的一个因素,并不是全部。在执行一些计算密集型的任务场景中,FPGA的计算速度是更快的,目前FPGA作为CPU的协处理器已经广泛应用在Intel、AMD等公司的产品中。
桌面端的CPU为冯诺依曼结构,从上图可以看出,其基本组成为控制器,Cache,和ALU。而计算单元ALU在CPU中的占比不大,所以它的并行计算能力有限。
中间的为GPU,绿色的计算单元占了绝大部分,所以并行计算能力很强。弱点是控制能力很弱,Cache小,为了保证计算能力,就需要大量的高速DDR保证数据吞吐率。
右侧为FPGA,包含可编程的I/O、DSP、memory、PCIE等,因为大量存储单元的存在,FPGA在做计算的时候可以直接从内部存储单元读取数据。
在执行大量的运算场景中,FPGA相比GPU的核心优势在于低延迟。FPGA比CPU延迟低,在本质上是体系结构的区别。FPGA同时拥有流水线并行和数据并行,而CPU几乎只有数据并行,虽然也会才有流水线设计,但深度受限。因此,FPGA 更适合做需要低延迟的流式处理,GPU 更适合做大批量同构数据的处理。
现在的SoC设计中,要充分考虑不同模块的特点,FPGA 和 CPU 协同工作,充分发挥各自的长处,局部性和重复性强的归 FPGA,复杂的归 CPU。从而达到整个系统算力的最优化。
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