一个FPGA中现在可集成多少32位RISC处理器？

作者：Steve Leibson, 赛灵思战略营销与业务规划总监

Jan Gray是在FPGA中集成32位RISC处理器的专家，他写了一篇博客叫作FPGA CPU 新闻，副标题为 “使用FPGA开发并行计算机体系架构”。Jan Gray的最新帖子为FPGAs,当时和现在，这篇帖子将1995年 在XilinxXC4010PC84-5 FPGA中集成J32 32-bit RISC CPU与目前Xilinx Virtex-7 XC7VX690T FPGA集成同一处理器进行了对比。Gray使用的J32处理器采用经典RISC架构，带有3-operand操作指令，4=stage流水线（提取、寄存器读、执行、回写），和32位操作数寄存器文件。

1995年，Gray使用的J32处理器基本消耗了XC4010 FPGA中800个4-input LUT。处理器排列看起来是这样：

13年以后。同一J32处理器内核集成在Virtex- 7 FPGA，它支持433,000以上的6输入 LUT，是250个路由器核心与1000个处理器互连预留空间的1000倍。J32 RISC处理器的排列看起来像这样：

“也就是说过去18年摩尔定律将每个FPGA集成1K LUT升级至每个FPGA集成1K 32-bit CPU。（顺便说下，规模最大的VirtexUltrascale 3D FPGA有440万个逻辑单元，所以逻辑容量足够10,000个以上Jan Gray所提到的 32位RISC J32 CPU进行互连。且看以下的注释说明！）

如果在您的系统设计中涉及处理器和FPGA的交互，请点击FPGA CPU News查阅Jan Gray的博客文章。

注：Jan Gray指出，Virtex UltraScale VU440 FPGA拥有2,520 BRAM，因此在Gray设计当中实现直接端口存在限制，它只可用于2520 32-bit RISC处理器内核。也许Virtex UltraScale XCVU160加上更多BRAMS和较少逻辑资源是更好的选择。我将在以后文章中详细说明。