无线网络、云服务提供商和其他企业希望能实现高性能，降低功耗和总拥有成本，硬件加速正帮助满足这一快速增长的需求，尤其是通过定制逻辑实现的硬件加速。例如，在高带宽无线服务中，5G 需要在有限的功率预算内提高时钟速率。
在早期阶段，尤其是随着网络的不断发展，面向无线设备的可编程产品在加速某些功能方面比固定硬件更具设计优势。在云数据中心，定制逻辑可以加速与存储、安全等功能相关的算法。边缘和嵌入式应用可能会受益于 AI 推理加速。在具有挑战性的散热预算条件下，还可以通过加速过渡到最新的 8K 高清视频标准。
在硬件设计方面，系统架构师有多种类型的定制逻辑解决方案可供选择。FPGA、结构化 ASIC 和 ASIC 均属于定制逻辑连续体。为了平衡灵活性、性能、功耗和总拥有成本需求，以及面市时间要求，架构师需要选择最适合所在环境的硬件类型。
FPGA
现场可编程逻辑门阵列 (FPGA) 是一种带有可编程硬件架构的集成电路。FPGA 内部电路旨在实现多种功能，可根据需要重新编程以执行这些功能。因此，就灵活性和快速面市而言，FPGA 通常是绝佳选择。
FPGA 由客户在实验室或现场预制和编程。它们无需非经常性工程成本 (NRE)，有助于创新者快速面市。因此，FPGA 成为在快速变化的环境中实现差异化的绝佳选择。
ASIC
随着新功能的成熟，固化集成电路设计会更加经济和节能。专用集成电路 (ASIC) 专门针对特定功能而打造和批量生产。与 FPGA 不同，它们不能重新编程，并且需要大量 NRE 投资。
使用标准单元 ASIC，集成电路各层必须进行定制。这就需要专业设计团队和软件工具针对预期功能进行设计，并在可测性设计 (DFT) 架构开发方面进行大力投资，以确保设计最终可以顺利进入制造流程，设计质量出色。
结构化 ASIC
结构化 ASIC 是介于 FPGA 和标准单元 ASIC 之间的技术。一开始，结构化 ASIC 具有逻辑、内存、I/O、收发器和硬处理器系统的通用基本阵列。较之标准单元 ASIC 设计流程，设计人员可以跳过多个步骤，只需定制互连，专注于实现所需的定制功能。从本质上讲，与 FPGA 相比，结构化 ASIC 的功耗和单位成本更低，而与标准单元 ASIC 相比，面市速度更快，NRE 更低。
选择什么以及何时选择？
设计人员和系统架构师必须在灵活性、性能、功耗、总拥有成本和面市时间要求之间取得平衡，以选择定制逻辑技术解决方案。
性能与功耗
如需最大限度地提高性能功耗比，标准单元 ASIC 或是最佳选择，但其劣势是与 FPGA 或结构化 ASIC 设备相比，前期 NRE 投资更高，设计周期更长。如需选择该解决方案，前提还包括产品在生命周期内无需重新编程或更改算法。
开发和生产成本
对于极其重视开发成本的项目，结构化 ASIC 或 FPGA 或是最佳选择。尽管 ASIC 的单位制造成本最低，但它的 NRE 成本最高，因此可能只适用于预期产量很高的设计。FPGA 设计通常无需前期 NRE 成本，并可从数百台扩展到几十万台。由于其简化的设计流程和定制特点，与类似工艺节点上标准单元 ASIC 相比，结构化 ASIC 的开发成本更低，可以在产量较低的情况下成为节省成本和功耗的经济方法。
面市所需时间
极其重视面市时间的项目应首选 FPGA。FPGA 设计通常需数周至数月时间，具体取决于设计的复杂性。结构化 ASIC 大约需要 6 至 9 个月，而标准单元 ASIC 则需要 18 至 24 个月，同样取决于设计的复杂性。
规划迁移路径
采用定制逻辑解决方案时，关键是考虑从一种定制逻辑技术到另一种定制逻辑技术的可能迁移路径，以支持从原型设计和早期生产到大规模生产的生命周期需求。在 FPGA 上进行的设计可在结构化或标准单元 ASIC 上进行固化。同样，系统架构师可以从结构化 ASIC 迁移到标准单元 ASIC，以便大规模扩大产量。
然而，迁移至不同类型的硬件除了需要变更印刷电路板 (PCB) 外，可能还需要变更知识产权（IP）、处理器和相应的软件开发。这些变更增加了转型的时间和成本。
英特尔® FPGA、结构化 ASIC 和标准单元 ASIC
使用多个供应商进行 FPGA、结构化 ASIC 和标准单元 ASIC 开发可能会导致兼容性问题和设计开发流程转换问题，从而延迟面市时间。
英特尔可提供完整的定制逻辑解决方案，从而简化迁移过程，降低潜在返工量。现在，设计人员可选择解决方案来优化每个项目和整个产品生命周期的灵活性、功耗、性能、成本和面市时间要求。英特尔® FPGA 可提供最大灵活性，以实现快速面市。与标准单元 ASIC 相比，英特尔® eASIC™ 结构化 ASIC 可降低功耗和单位设备成本，同时降低 NRE，缩短面市时间。
借助英特尔® FPGA 和一揽子定制解决方案实现的兼容硬处理器和安全系统也支持该强化方案。这样，制造商就可以避免成本高昂的 PCB 再设计工作。
英特尔® FPGA
英特尔® FPGA 产品包括多个系列，例如广受好评的英特尔® Agilex™ 和英特尔® Stratix® 系列。英特尔® FPGA 专为在小功率范围内实现高速运行而设计，可帮助系统架构师遵守性能、功耗和价格限制，同时实现快速面市。由于这款 FPGA 与英特尔最新的结构化 ASIC 拥有共同的 IP，因此有一定优势，可用于早期设计，以后可以迁移到结构化 ASIC。
英特尔® eASIC™ 设备
英特尔® eASIC™ 设备是结构化 ASIC，旨在帮助降低功耗和单位成本（与 FPGA 相比），而与标准单元 ASIC 相比，NRE 更低，面市速度更快。
英特尔® eASIC™ N5X 首次增加了一个四核硬处理器系统和安全设备管理器，是在英特尔® Agilex™ FPGA 基础上开发的。
英特尔® FPGA 和英特尔® eASIC™ N5X 设备可以使用 JESD204 ADC/DAC 等接口和 10/25G 以太网等连接协议，以简化设计迁移过程。
英特尔® easicopy™ 设备
为了实现从结构化 ASIC 到标准单元 ASIC 的无缝迁移，英特尔® easicopy™ 器件可实现向超大批量生产的过渡。这些设备可在标准单元门电路中实现客户的设计，但从结构化 ASIC 系列中借用了一些处理器、安全性、收发器和 IO IP。
开发人员工具
除了硬件，英特尔还提供开发工具和软件。借助英特尔® Quartus® Prime Pro Edition 软件等开发工具，可缩短 FPGA 设计的开发时间，降低开发成本。
英特尔® eASIC™ eTools 可提供结合使用内部开发的工具与行业标准的第三方工具进行设计转换与验证的框架。其中包括合成及模拟库、用于实现 eASIC 功能的 IP 封装程序，以及用于验证代码和运行第三方合成及模拟工具的脚本。英特尔® Quartus® 软件平台设计师用于硬核处理器系统配置。DSP Builder for Intel® FPGA 还可输出支持 FPGA 和 eASIC™ 的 RTL 代码。
凭借多样化的芯片组合，英特尔可帮助系统架构师设计出卓越的定制解决方案。英特尔® 至强® 处理器、英特尔® FPGA、ASIC 和全新结构化 ASIC 设备为英特尔专供。这些产品包括一个定制逻辑连续体，可帮助架构师满足在面市时间、性能、功耗和成本方面的独特需求。