相控阵中为啥使用FPGA
相控阵雷达在天线的波控、主控等控制芯片的选择上都使用了FPGA,FPGA功耗大,开发难度也大,为啥不能用Arm么?ARM便宜,功耗又低。FPGA运算速率在1,200M。ARM的速率达到了几个G,ARM还有其它丰富外设,生态也不错。
这并不是大家傻,ARM快,但只是机器周期快,ARM执行一条指令需要多个机器周期。它一般运行都是基于操作系统的,操作系统更适用于任务调度类的场景。FPGA是并行处理的,虽然时钟慢一点,但是可以进行并行处理,而CPU架构的大部分都只能串行处理,因此其速率相对FPGA来说其实非常慢,特别是针对多个并行处理场景下。例如当需要并行输出5路SPI时,FPGA就是直接输出底层SPI时钟和数据,而ARM可能还需要对多任务进行排队和调度。所以就会慢很多。
那arm能不能替代FPGA用在相控阵里面呢?我觉得目前应用在大阵的波控是不行的,应用在小阵的波控有没有优势,还需要对比。但应用在主控里面应该是有希望的。特别是在通信方面,对时间要求没有那么高的场景。
现在有集成了ARM的FPGA,在低速方面和接口方面以及任务调度类场景采用ARM来处理,对于并行高速则采用FPGA。
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