FPGA | 現場可程式化邏輯閘陣列

您可能不知道，許多電腦晶片在出廠前就先設定好它的應用範圍，這就是所謂的ASIC「特定應用積體電路」。最好的案例，就是早期的GPU圖形處理器，它是一組專門用來繪製圖像的晶片；不過現在，在GPGPU通用圖形處理器越來越普及的當下，已經有點模糊它是否還符合ASIC的定義。與ASIC相反的產品，就是FPGA「現場可程式化邏輯閘陣列」；顧名思義，這種晶片出廠後還能由使用者重新設定功能，調整它適合執行的任務。FPGA之所以能做到這一點，因為採用可重新配置、重新設定的邏輯閘，並透過積體電路的布圖規劃，確保運算資源可彈性地重複使用。

我們用一個比較好懂的舉例來解釋：一般的家具大多只能扮演一種功能，椅子就是椅子、桌子就是桌子，等等。FPGA如同一套能重新組裝的家具，依照您的需求，可扮演椅子、桌子、床、衣櫃……等角色。多功能、彈性大的FPGA唯一的缺點，就是要價大多比ASIC晶片來得昂貴。

FPGA被視作一種可彈性使用、用來加速運算過程的電腦工具，能促進資料中心科技方面的突破。伺服器內安裝FPGA加速器，透過異質運算和平行運算與其他處理器達成綜效，協助您更快完成運算工作。可重新設定的屬性，代表您可依照不同需求彈性調整FPGA的功能，讓您的資料中心或伺服器機房能處理更多不同的工作，不至於太快被汰換掉。FPGA也適合在產品開發階段、晶片應用範圍還無法鎖定時使用，因為ASIC的設計流程太複雜，使用FPGA有助於降低TTM (time to market)。

技嘉科技開發使用「現場可程式化邏輯閘陣列」已有多年歷史，早在2005年發表的儲存裝置i-RAM，內部就是使用賽靈思Xilinx的FPGA元件。近年來，技嘉更是密切與FPGA的業界領袖英特爾、和已經由AMD收購的Xilinx合作，發表能搭載FPGA加速器的伺服器解決方案。例如技嘉H系列高密度伺服器、G系列GPU協同運算伺服器、R系列機架式伺服器，都能裝置FPGA加速器，加強伺服器產品的彈性與運算能力，使其更適合用來開發深度學習、AI人工智慧推論、HPC高效能運算，等不同領域的產品。