關(guān)于諸如FPGA之類的可編程解決方案的傳統(tǒng)想法是，您必須愿意在靈活性方面做出很多權(quán)衡。在許多情況下確實(shí)是這種情況。即使只是通過芯片獲取數(shù)據(jù)也會(huì)消耗寶貴的路由資源，并增加大量開銷。當(dāng)需要大范圍或快速數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，這些問題會(huì)更加嚴(yán)重。在基于ASIC的SoC中，很容易為高速接口添加IP。。然而，在fpga中，有價(jià)值的邏輯單元常常被用來實(shí)現(xiàn)這些相同的接口。事實(shí)證明，使用asic中用于連接模塊的一種解決方案也是FPGA的一大優(yōu)勢。我們看到片上網(wǎng)絡(luò)（Noc）在ASIC中使用很多，現(xiàn)在他們在FPGA中找到了家。他們提供的好處數(shù)量可能會(huì)讓您感到驚訝。
對于FPGAs這樣的可編程解決方案，傳統(tǒng)的想法是您必須愿意為它們的靈活性做出大量的權(quán)衡。在許多情況下確實(shí)是這樣。即使只是通過芯片獲取數(shù)據(jù)也會(huì)消耗掉寶貴的路由資源，增加大量的開銷。當(dāng)需要大規(guī)?；蚩焖俎D(zhuǎn)移時(shí)，這些問題就會(huì)加劇。在基于ASIC的SoCs中，很容易為高速接口添加IP。然而，在fpga中，有價(jià)值的邏輯單元常常被用來實(shí)現(xiàn)這些相同的接口。事實(shí)證明，使用asic中用于連接模塊的一種解決方案也是fpga的一大優(yōu)勢。晶片上網(wǎng)絡(luò)(Noc)在ASIC中使用了很多，現(xiàn)在他們在FPGA中找到了歸宿。FPGA使用Noc帶來的好處可能會(huì)讓你大吃一驚。
Achronix撰寫了一份有趣的白皮書，其中涵蓋了在Speedster7t FPGA中增加NoC帶來的八項(xiàng)好處。他們的NoC專為滿足FPGA的需求而設(shè)計(jì)。它排列在垂直和水平通道中，這些通道穿過FPGA內(nèi)核。每個(gè)通道具有兩個(gè)以512 Gbps速度運(yùn)行的單向高速總線。FPGA還保留了其傳統(tǒng)的FPGA路由結(jié)構(gòu)。位于行和列相交處的NoC接入點(diǎn)（NAP）用于建立與NoC的連接。NoC連接到所有用于內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)的外部接口。
在這里，我們不會(huì)具體介紹這八項(xiàng)好處中的每一項(xiàng)（文末可以下載白皮書），僅討論其中的一部分。
連接到PCIe和400G以太網(wǎng)的能力有兩個(gè)好處。在FPGA中進(jìn)行PCIe接口設(shè)計(jì)時(shí)需要繁瑣的工作，以了解布局和路由，從而管理延遲和吞吐量。使用NoC，許多以前需要時(shí)間和FPGA資源的工作將自動(dòng)處理。不僅節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，而且減少了測試和調(diào)試。
NoC也推動(dòng)了400G以太網(wǎng)的發(fā)展。使用其新的數(shù)據(jù)包模式，傳入的數(shù)據(jù)包可在四個(gè)獨(dú)立的256位總線上并行級聯(lián)，從而有效地傳輸數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包通過這四個(gè)總線交錯(cuò)，因此FPGA可以有效地跟上輸入數(shù)據(jù)流的速度。
其中一個(gè)令人驚訝的好處與多個(gè)團(tuán)隊(duì)如何在包含NoC的FPGA項(xiàng)目上更有效地工作有關(guān)。傳統(tǒng)上，由于在FPGA結(jié)構(gòu)中訪問互連資源時(shí)存在沖突，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)難以執(zhí)行。使用Achronix Speedster7t NoC, FPGA中的任何設(shè)計(jì)塊都可以通過連接到NoC的NAP訪問任何其他設(shè)計(jì)塊。這將從設(shè)計(jì)考慮中刪除關(guān)于放置或互連資源的任何問題。
此外NoC及其高性能FPGA架構(gòu)是一個(gè)成功的組合。由于在Speedster7t中采用了專門設(shè)計(jì)的機(jī)器學(xué)習(xí)處理器（MLP），因此對于機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用尤其如此。