想要机器人实现智能化，需要具有敏锐且优秀的感知，同时还能有精准的运控。就感知计算而言，尤其是视觉以及深度学习，计算量往往很大，对器件性能要求高。而且感知算法也在不断发展，这需要对机器人处理系统做不断地更新。就控制而言，FPGA可以应用在分散控制的小节点上，也可以在大节点上应用更高效能的FPGA SoC。区别于MCU，通过FPGA控制的系统最明显的优势点就是驱动反应时间会大大缩短，整个系统的运行速度会有一个较大提升。

与传统模式的芯片设计进行对比，FPGA 芯片并非单纯局限于研究以及设计芯片，而是针对较多领域产品都能借助特定芯片模型予以优化设计。从芯片器件的角度讲，FPGA 本身构成 了半定制电路中的典型集成电路，其中含有数字管理模块、内嵌式单元、输出单元以及输入单元等。在此基础上，关于FPGA芯片有必要全面着眼于综合性的芯片优化设计，通过改进当前的芯片设计来增设全新的芯片功能，据此实现了芯片整体构造的简化与性能提升。

作为 CPU 和 GPU 通用平台的替代技术，FPGA 能够自适应生成定制计算架构，满足机器人的需求。因为拥有前所未有的灵活性，并能缩短设计周期，同时降低开发成本，FPGA 已经在各类知名工业机器人制造商和医疗机器人应用中大量采用。


图1 ：FPGA 芯片结构

图2：FPGA 大致的发展历程

图3：FPGA芯片分类对比

• FPGA 市场规模不断扩大，全球年均复合增长率 16.4%

配置 PROM（可编程只读存储器）是 FPGA 的配套器件，用于在设备断电期间为用户存储所需的 FPGA 配置。具体所用存储技术各不相同，包括可以电擦除和重写的类型，因此将这些器件的特征描述为“只读”有些过时。

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编程器、仿真器和调试器是在嵌入式系统中用于编写/加载/测试软件的器件。配套使用/相关产品包括 AEAT、Altera、Arduino、ARM、ATiny、AVR、Basic Stamp、Blackfin、ChromeOS、Code Warrior、ColdFire、Cortex、DaVinci Boards、Digilent、EEPROM、Encoders、FPGA、Freescale、Intel、JTAG Devices、Kinetis、Lapis、Lattice、Magnetic Position Sensors、MSP430、PIC、Zilog、ZON 等制造商的产品。

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FPGA 是用于执行逻辑运算和信息处理的用户可配置集成电路产品，通常具有非常高级别的集成功能。这些器件通常用于代替通用微处理器，其中已知运算将以极高的速度执行，例如用于接收和处理来自高速数据转换器的信息。它们通常需要外部存储设备来存储用户所需的配置，并在启动时重新加载这些配置。

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