高云FPGA在工业以太网和数学算法的应用及FPGA与Matlab的联合仿真

6月20-21日，第七届西安交通大学电力电子与工业自动化学术年会（PEREC 2024）在中国西部科技创新港成功举办。本次大会由西安交通大学电气工程学院电子电力与新能源研究中心主办，国内外行业专家、科研学者、企业代表、高校师生等欢聚一堂，共同交流探讨电力电子与工业自动化领域的研究成果与关键技术，其中不乏人工智能、动力与储能电池、构网型变流器、绿色新能源等热门话题，以应对全球环境变化的挑战。
 
广东高云半导体科技股份有限公司受邀参与了新技术讲座分享，带来《FPGA在工业以太网和数学算法的应用以及与Matlab的联合仿真》主题分享。高云半导体市场总监赵生勤、技术主管工程师虞连贵、应用部IP研发工程师杨文轩分别从《FPGA行业现状及国产FPGA发展情况、《FPGA在工业以太网的应用》、《FPGA在数学算法的应用以及与Matlab的联合仿真》三方面展开分享，给大家带来了高云在工业领域的技术产品及解决方案，以应对复杂多变的工业环境，促进工业向数字化、智能化转型，以加速工业4.0愿景的实现。
 
FPGA因其灵活性和可重新配置性而广泛应用于电力、通信、工业、汽车、数据中心、航空航天等行业，FPGA技术也持续创新，向高集成度、高复杂度、制造工艺越来越先进方向发展。相较于国外FPGA厂商，国内FPGA起步较晚，但随着近年国产替代的加速，国产FPGA厂商发展也越来越迅猛，国产FPGA产品从中低密度向中高密度发展，高云半导体正是其中一员。高云22nm FPGA产品，以其高性能低功耗、丰富的内部资源及兼容性设计等优势，赢得了客户的广泛认可。

提及国产FPGA发展突破口，赵生勤提到，国产FPGA厂商发展迅速，中低逻辑规模器件已经完全可以比肩甚至超越国外品牌，在500K以上逻辑密度的高性能高密度器件上，国产厂家仍需在软硬件能力、IP、质量管控等方面持续突破。


 
随着工业自动化向数字化及智能化发展，采用以太网实现数据采集和控制的应用，成为了电子系统设计的热点。目前，我国工业现场总线市场上存在着多种标准和协议，而高云作为国产芯片供应商，也力求研发出基于FPGA的工业现场总线的产品。

• Gowin-IES是以TCP/IP协议为基础，经改进优化实现工业控制领域需求的低延迟、高精度同步的实时通信从机系统，具有内部延时小、抖动小和数据更新快等特点，可高速动态处理报文，满足自动化对数据高刷新率的要求。Gowin-IES支持高精度的分布时钟功能，板间同步精度可以达到1us以内，能够保证整个系统的同步控制。
• 在会场外，高云展台上，大家也可以看到基于Gowin-IE工业现场总线的demo演示。

 


DSP作为一种专门设计用于执行数字信号处理任务的微处理器，具有高性能、低功耗和高效率的特点，广泛用于音频处理、图像处理、雷达遥感、汽车电子等领域。而FPGA具有高度的灵活性、可配置型及并行处理能力，DSP算法和功能可以根据特定应用需求灵活配置DSP资源，而且可以与FPGA逻辑相结合，实现高速数字信号处理，以达到最佳性能和功耗效率。此外，利用FPGA的快速原型设计能力快速验证和调试DSP算法，可加快产品开发周期。
 
在分享中，杨文轩以FP Sqrt算法例举，详尽的介绍了这种算法在科学计算、图形处理及信号处理等领域方面的应用。也详细的介绍了Maltab在FPGA设计仿真中的应用，Maltab和FPGA的联合制作，可广泛应用到数字信号处理、通信系统、图像处理、控制系统、机器学习和深度学习、雷达和无线电系统等领域。最后用杨文轩也对高云EDA进行了介绍和演示。

 
 
同时，高云也带来了Arora-V家族、晨曦家族、小蜜蜂家族代表产品及开发板展示，赢得了众多参会嘉宾的驻足观看和交流，尤其是对高云Arora-V系列产品表现了极大的兴趣和热情。

高云Arora V FPGA产品采用先进的22纳米SRAM技术，集成12.5Gbps高速SerDes接口，PCIe硬核，MIPI D-PHY和C-PHY硬核，RISC-V微处理器硬核，支持DDR3接口。扩展的Arora V产品目前包括15K、25K、60K和138K LUT器件产品，Arora-V系列产品因其产品创新和高性能，在视频转接、图像处理和显示展示了卓越的性能，赢得了客户的一致好评。



 

此次研讨会的成功举办，不仅展示了高云半导体在半导体技术领域的领先地位，也为公司未来的发展奠定了坚实的基础。高云半导体将继续加大研发投入，推动技术创新，为全球客户提供更优质、更高效的半导体解决方案。