Ride Your Vision

基于“冯·诺依曼架构”，通过通用指令集（如x86/ARM）执行多样化任务。其核心优势是灵活性——通过软件编程适应从办公软件到游戏渲染的广泛需求，但受限于其核心是存储程序/数据、串行顺序执行以及内存访问瓶颈，运行效率低下。比如为了实现一个加法运算，它需要首先把加法指令从内存中调入，进行解码。之后把数据从内存中调入，进行计算后，再把结果存回内存。为了实现一个运算，需要做大量步骤，消耗大量时间和能量。因此，处理器在进行大规模并行计算方面受到限制，相对而言更擅长于处理逻辑控制。

为“特定算法”（如AI推理、加密解密）设计固化硬件电路。ASIC会为每一个运算操作和数据传输配备定制的硬件资源。比如为了实现一个加法运算，它会配备一个加法器，以及相应数据传送的金属线。由于没有指令解析与数据传输的时间消耗，ASIC平台在计算方面非常高效。然而，ASIC的灵活性有限，因为它是为即特定的算法设计的ASIC，无法用于计算其他算法。例如，比特币矿机的SHA-256哈希引擎通过定制数据通路，将算力提升至CPU的千倍以上，但完全无法执行其他任务

由“可编程逻辑单元（LUT）”和“可配置互连”构成，既“像ASIC一样高效”，又具备“处理器的灵活性”。FPGA可被视为一个可编程的ASIC，为每个运算操作和数据传输配备可编程的专用硬件资源。将FPGA平台想象成一个排列成矩形阵列的建筑群，建筑之间通过道路相连，每条道路拥有多个行车车道，而车道的十字交叉口则设有红绿灯。每个建筑被编程为处理分配运算的工厂，在红绿灯的控制下，工厂产生的运算结果通过道路系统传递到其他建筑中。开发者可通过给FPGA烧写比特流的方式来定义电路功能，使得FPGA既能实现类似ASIC的高效并行，又支持后期重构来满足不同算法的运算操作和数据传输需求。因此，FPGA平台既像ASIC一样高效，又具备处理器的灵活性。