FPGA als Ergänzung und Alternative zu DSP

Im Laufe der Jahre haben in zunehmendem Maße FPGA (Field-programmable Gate Arrays) als Koprozessoren oder gar als Ersatz für DSP in unseren Projekten Verwendung gefunden. Zunächst wurden Sie als eher als I/O-Prozessoren, seit einigen Jahren auch als sehr schnelle DSP für bestimmte Funktionen eingesetzt. Solche Funktionen sind typischerweise digitale Filter, FFT und IFFT, Modulatoren, Upconverter und Downconverter. Durch die Möglichkeit, mehrere Rechenoperationen parallel auszuführen, sind FPGA hierbei traditionellen DSP zunehmend überlegen. Zu den am meisten eingesetzten FPGA gehörenbei unsneben anderen Xilinx Spartan-6 und Artix-7.
Seit einigen Jahren gibt es FPGA-Bausteine, die gemeinsam mit leistungsfähigen Mikrocontrollern (Cortex-A8, Cortex-A9) komplette Signalverarbeitungssysteme auf einem Chip (System-on-Chip, SoC) möglich machen. Typische SoC sind Altera (heute Intel) Cyclone-V und Arria-10 sowie Xilinx ZYNQ. Die relativ hohen Kosten stellen bisher einen gewissen Nachteil solcher Lösungen dar. Während DSP schon ab wenigen Euros erhältlich sind, kosten SoC mindestens eine Größenordnung mehr. Ob der Aufwand lohnt muss für jede einzelnen Aufgabe ermittelt werden.
Zum Einsatz von FPGA und SoC gibt es einen schönen Artikel aus der Elektronik Praxis.