今天筆者帶來最近學(xué)習(xí)的一個新的高新技術(shù)概念，英文縮寫單詞叫FPGA，翻譯成中文是“現(xiàn)場可編程門陣列”,。這一聽，多少讓人有點不知所云,，下面說說我的理解。

說起CPU,，我覺得大家都已經(jīng)很熟悉了,。是“中央處理器”的英文縮寫，它是用來“運算”的,。大部分我們所熟悉的電子設(shè)備,，像手機、電腦,，它們所實現(xiàn)的各種功能,，都是通過CPU的“運算”來實現(xiàn)的。它幾乎是所有電子數(shù)碼設(shè)備的大腦,。

計算機之所以被計算機,，因為它的大腦，CPU,，就是用來計算的,。

FPGA是什么？它跟CPU一樣,，也是用來計算的,。但是，它的計算方式,，跟CPU很不一樣,。

計算機是用來計算的

首先我們都知道，CPU它是通過“計算”能力,，為計算機提供各種的功能,。

程序員，把程序代碼噼里啪啦地輸入到了計算機里面,，啪一聲按下確認(rèn)鍵,，CPU把程序代碼進行計算，達(dá)成各種各樣的目的,。

運算的結(jié)果是什么呢,？程序輸入CPU,，運算成了操作系統(tǒng),，運算成了軟件、app,、網(wǎng)頁等等,。所有的這一切,，都是經(jīng)過CPU“計算”產(chǎn)生的。

嗯,，CPU,，他很像我們?nèi)祟惖拇竽X。

串行計算

我們?nèi)祟惖拇竽X有什么樣的特點,？它就像人類的大腦那樣,，他只能同時做一件事情。CPU是串行的,，一樣也是只能同時進行一次計算,。

我們比方說，現(xiàn)在要進行兩場考試,，一場是英語,，一場是數(shù)學(xué)，我們會把這兩場考試給分開進行,，絕對不會說,，讓你左手做英語試卷，右手做數(shù)學(xué)數(shù)卷,，那是不可能的,，人的腦袋，同時只能專注一件事情,。

后來,，CPU發(fā)展出了多核，你在那些電腦還有手機,，老是標(biāo)榜著自己是雙核四核八核,，甚至十六核。

但是很多時候,，核多是沒有意義的,。因為程序員在編寫程序的時候，程序本身,，是針對單核設(shè)計,。最常見的例子莫過于我們的一些手機游戲，游戲邏輯和圖形渲染,，是跑在一個核里的,。所以說，是否夠快,，很多時候還得取決于單核性能,。

并行計算

FPGA是什么呢？

我們都聽過三個臭皮匠,，勝過知一個諸葛亮的諺語,。他的寓意就是說,，三個很普通的人，合起來的智慧也是可以超過諸葛亮的,。

FPGA就像是一群臭皮匠,，CPU就像是一個諸葛亮。

就像我們前面所說的,，我們?nèi)四X就像CPU,，不能同時做多份作業(yè)。只能專注于一件事情,。而這群“臭皮匠”則不同,，F(xiàn)PGA十分擅長同時做多件事情，我們叫作“并行計算”,，也常被稱為“異步計算”,。

而技術(shù)上來說，F(xiàn)PGA也由非常多的核組成的,。但跟CPU不同的是,，工程師們可以根據(jù)他們的需要，把這么一群“臭皮匠”,，重新進行自定義的排列組合,，來滿足他們想要的計算。FPGA號稱“萬能芯片”,。

FPGA并不是要替代CPU,。這就像大部分的工作重要事務(wù)，都掌權(quán)在諸葛亮手上,，那可是重要人物,，可不能隨意說換就換；臭皮匠們則可以憑借他們?nèi)硕嗟膬?yōu)勢,，處理很多的一些重復(fù)的單純的事情,。

FPGA的這個特點，非常適合我們今年大熱的人工智能,。人工智能里面就有非常大量的一些重復(fù)性,、需要并行計算的工作，像圖像識別,、圖像處理,、深度學(xué)習(xí)等等。

哪些領(lǐng)域正在應(yīng)用FPGA,？

微軟在數(shù)據(jù)中心使用FPGA代替?zhèn)鹘y(tǒng)CPU的做法,；騰訊云則直接提供了FPGA云服務(wù)器，降低開發(fā)者自購設(shè)備的高昂成本；iPhone 7里有使用Lattice這家上市公司的FPGA芯片,；大疆無人機中也采用了FPGA芯片......

可以看到的，不論上企業(yè)端（微軟,、云計算）,，還是消費端（iPhone 7、大疆無人機）,，都能看到FPGA芯片的身影,，在未來，它還有很大的發(fā)展空間,。