作者:电子创新网编辑部
如果几年前有人说,一块50美元的开发板,可以同时玩树莓派、RISC-V、FPGA,还能完成硬件加速设计,很多FPGA工程师可能会觉得有点不可思议。
但现在,这正在发生。
继推出99美元的Explorer FPGA开发板之后,英国工程技术公司Adiuvo Engineering又推出了一款更小、更便宜的产品——Forgix。
这块开发板售价仅50美元,却把树莓派Pico RP2354微控制器和Efinix Trion T8 FPGA集成到了一起,而且尺寸控制在类似Teensy微控制器的28针DIP封装范围内。
从参数来看,Forgix并不是一块追求性能极限的FPGA开发板,它没有搭载高端AMD Versal,也没有配置大规模逻辑资源,但它真正有价值的地方,并不是“堆料”。它试图回答一个更重要的问题:FPGA能不能从少数专业工程师手里的高端工具,变成更多开发者都能接触的通用技术?
而这背后,其实正在发生一场FPGA生态的变化。
FPGA最大的问题,不是性能,而是距离开发者太远
过去很长一段时间,FPGA一直处在一个尴尬的位置。产业知道它强大。通信设备需要它,航空航天需要它,工业控制需要它,甚至现在AI边缘计算也越来越依赖它。
但对于大量普通嵌入式工程师来说,FPGA依然有一道门槛。原因很现实:MCU开发,写C代码就能跑;FPGA开发,却需要理解Verilog/VHDL、时序约束、综合、布局布线,还有一整套EDA流程。很多工程师不是不知道FPGA有价值,而是觉得:“这个东西太重了。”
于是,FPGA长期形成了一种现象:高端应用离不开它,但大量开发者又很难真正进入这个领域。这也是为什么近年来越来越多FPGA厂商开始关注低成本开发板和开放生态。因为下一阶段FPGA竞争,不只是比谁的芯片性能更强。更关键的是:谁能让更多工程师开始使用它。
Forgix的核心,不是一块小FPGA,而是一种新架构
从硬件规格来看,Forgix搭载的Efinix Trion T8并不算强大。它拥有:
- 7384个逻辑单元(LE);
- 122.88Kbit片上SRAM;
- 24个BRAM;
- 8个18×18位乘法器。
如果拿它和AMD Artix UltraScale+、Altera Agilex、AMD Versal这些FPGA相比,资源规模完全不在一个级别。但问题是,Forgix根本不是冲着这些产品去的。它的定位更像是一种“小型异构计算平台”。
简单来说:RP2354负责“大脑”,FPGA负责“肌肉”。
微控制器处理:
- 系统控制;
- 参数配置;
- 人机交互;
- 普通任务运行。
FPGA负责:
- 高速逻辑;
- 实时数据处理;
- 自定义接口;
- 并行计算。
这种组合,其实非常符合未来边缘设备的发展方向。因为很多智能设备并不需要一颗超级处理器,而需要的是:低功耗 + 实时性 + 灵活性。这正是MCU和FPGA结合的价值所在。
RP2354已经很强,为什么还需要FPGA?
这也是Forgix一个有意思的地方。树莓派Pico RP2354本身已经是一颗能力很强的微控制器。
它拥有:
- 150MHz双核32位处理器;
- 支持Arm Cortex-M33和RISC-V指令集;
- 2MB Flash。
更重要的是,它继承了Pico系列非常有特色的PIO能力,PIO(Programmable I/O)是一组可编程状态机,可以实现很多硬件接口。
比如:
- SPI;
- I2C;
- UART;
- SDIO;
- VGA;
- 自定义通信协议。
很多以前需要FPGA才能完成的接口扩展,现在MCU自己已经可以做。那么问题来了:既然RP2354这么强,为什么还需要FPGA?
答案很简单:PIO可以让MCU更灵活,但FPGA可以让系统真正并行起来。
比如一个工业传感设备,需要同时完成:多路数据采集、实时滤波、协议转换、信号分析。MCU可能可以完成,但软件复杂度会快速增加。FPGA的优势是,它可以把这些任务直接变成硬件逻辑。这也是为什么未来很多边缘设备不会简单选择“MCU或者FPGA”,而是两者结合。
低成本FPGA背后,是生态竞争
Forgix还有一个容易被忽略的价值:它降低了FPGA学习和开发的成本。过去,很多新人接触FPGA时,第一关往往不是硬件,而是工具。EDA软件复杂,学习资料少,开发流程长。而Efinix提供免费的Efinity开发工具,包括:
- RTL综合;
- 布局布线;
- 时序分析;
- 调试功能。
虽然它和AMD Vivado、Intel Quartus这样的成熟生态相比还有差距,但对于学习、验证和小型项目开发来说,已经足够。这其实也是Efinix等新兴FPGA厂商正在走的一条路线:先降低门槛,让更多人进入生态。
因为芯片行业已经证明了一件事:生态一旦形成,竞争格局会完全改变。英伟达最大的护城河,不只是GPU,而是CUDA。FPGA未来也需要类似的生态黏性。
国产FPGA也面临同样的问题
回到国内市场,其实国产FPGA也正在经历类似阶段。
过去国产FPGA更多聚焦:
- 工业控制;
- 通信;
- 军工;
- 专用设备。
但现在,越来越多厂商开始意识到:光有芯片还不够,开发板、工具链、IP库、社区、教学体系,同样重要。
因为FPGA不像普通MCU,用户一旦建立开发习惯,后续迁移成本非常高。谁能够培养更多开发者,谁未来就更有机会。所以近年来,无论国内还是国外,FPGA厂商都开始降低生态门槛。这不是简单的价格竞争,而是争夺下一代工程师。
FPGA未来可能成为智能设备的“标配伙伴”
过去大家讨论FPGA,更多想到的是:通信基站、高端工业设备、数据中心。但随着AI进入边缘端,FPGA正在进入更多场景。
机器人需要实时处理传感数据;
智能摄像头需要低延迟视觉处理;
工业设备需要高速控制;
新能源汽车需要复杂控制逻辑。
这些应用都有一个共同特点:它们需要AI,但又不能完全依赖云端。因此,未来越来越多设备可能采用类似:MCU + FPGA + AI加速器的架构。
MCU负责控制,
FPGA负责实时处理,
AI芯片负责复杂模型推理。
这可能会成为下一代智能设备的一种典型组合。
50美元的价值,不只是便宜
客观来看,Forgix并不是一款会改变FPGA性能格局的产品。它的资源有限,接口带宽有限,应用范围也有限。但它的意义在于:它把FPGA拉近了普通开发者。
50美元,意味着一个学生、一名嵌入式工程师、一个小型创业团队,都可以低成本尝试FPGA。而很多产业创新,恰恰来自这些“小规模尝试”。
过去,FPGA像是一座专业工程师才能进入的大楼。而Forgix这样的产品,更像是在门口打开了一扇门。
未来FPGA真正的增长,也许不只是来自几个大型客户,而来自越来越多拿起开发板、开始尝试硬件创新的人。
从这个角度看,50美元的Forgix,卖的不只是一个开发板。
它卖的是FPGA生态下一阶段的可能性。
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