本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

FPGA、ASIC和TPU

FPGA

我们知道CPU其实就是很多的的门电路搭出来的，搭好以后电路是不能更改的。而FPGA（现场可编程门阵列），我们可以对它的电路不断的排列组合，来组装成自己想要的芯片。这个排列组合我们可以通过软件编程来实现。

FPGA到底是如何通过编程来控制这些电路？

将电路的功能逻辑化后存储起来，实现组合逻辑。实际上各种复杂的电路实现的功能，都有对应的真值表。CPU是通过布线来实现电路功能。而FPGA是直接将这些真值表存储在LUT（Look-Up Table）的电路里边。就相当于把一个硬件电路软件化，然后存起来。
需要实现时序逻辑电路时，直接放边沿D触发器作为寄存器即可。当我们把很多个LUT和寄存器组合在一起时，我们可以实现功能更复杂的电路。这样的电路也被叫做CLB（Configurable Logic Block，可配置逻辑块）。
通过可编程布线，来连接不同的CLB实现我们想要的功能。

ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）专用集成电路。

ASIC就是为了特定场景而设计的专用的芯片，比如GPU就可以看作是一种ASIC，因为它就是用来专门处理图像的。

与FPGA不同的是，ASIC同CPU相同，电路是连死的，不像FPGA可编程。

TPU（Tensor Processing Unit）张量处理单元，属于ASIC，专门为了深度学习而生。

深度学习主要分为两部分，深度学习的训练和深度学习的推断。

训练就是通过跑海量的数据，形成一个模型，而这个模型有很多的参数。

推断就是根据这些参数，去计算我们输入的结果。

整个深度学习所消耗的时间，大部分都在推断上。TPU就是为了加快深度学的推断而产生的。