作者：请叫我总工
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1.FPGA到底相较于传统处理器在哪些方面更有优势？是否类似于显卡与CPU的关系呢？
FPGA相对于传统的CPU，优势在于以下几点： 1）更大的并行度。这个主要是通过并发和流水两种技术实现。A）并发是指重复分配计算资源，使得多个模块之间可以同时独立进行计算。这一点与现在的多核和SIMD技术相似。但相对与SIMD技术，FPGA的并发可以在不同逻辑功能之间进行，而不局限于同时执行相同的功能。举个简单例子说就是使用SIMD 可以同时执行多个加法，而FPGA可以同时执行多个加法和乘法和任何你能设计出来的逻辑。B）流水是通过将任务分段，段与段之间同时执行。其实这一点和CPU相似，只是CPU是指令间的流水而FPGA是任务间流水或者我们可以说是线程间流水。2）可定制。FPGA 内部通过Lookup Table实现逻辑，我们可以简单理解为是硬件电路。可定制指的是在资源允许范围内，用户可实现自己的逻辑电路。通常情况下任务在硬件电路上跑是比在软件上快的，比如要比较一个64位数高32位和低32位的大小，在CPU下需要2条区数指令，两条位与指令，一条移位指令一条比较指令和一条写回指令，而在FPGA下只要一个比较器就行了。3）可重构。可重构指的是FPGA内部的逻辑可根据需求改变，减少开发成本。同时，使用FPGA复用资源比使用多个固定的ASIC模块为服务器省下更多的空间。
FPGA与CPU的关系和GPU与FPGA的关系是非常类似的，我们可以认为是co-processor。但实际上FPGA/GPU和CPU之间的关系是不对等的，通常情况下FPGA/GPU是以设备形式存在。简单说就是FPGA/GPU需要CPU管理，而且传输数据时需要在内存中进行一个copy操作把数据从内存拷贝到设备内存中。近年Intel的HARP和IBM的CAPI改变的这一局面，Intel将FPGA集成到CPU中，两者通过QPI相连，而IBM的CAPI/Nvink使得FPGA/GPU与CPU共享内存，从某种意义上说改变了FPGA/GPU的角 {MOD}，也就是说他们和CPU的关系是对等的（这是很重要的改变！！！）。更详细的请关注FPL16的keynote，或者查阅IBM CAPI相关信息。 2.fpga在未来五到十五年里的发展方向会是怎么样？特别是在消费电子领域会有爆发点吗？
对消费电子领域研究不多，我的观点是FPGA在消费电子上使用更多的是成本问题，FPGA还是挺贵的，除非能把成本降下来，不然用在消费电子上会增加成本，太贵的手机买的人也不多。但是FPGA在企业级应用上使用是越来越广，比如说机器学习，大数据，数据库，DNA匹配和检测等。比如说现有的IBM的Netezza系统，Kickfire的Kickfire系统，Microsoft的Bing引擎等等。 至于题主提到的没感觉单片机和FPGA的区别，我猜是你跑的应用太简单了或者说数据集太小了。如果你是比较跑马灯或者电梯控制器在FPGA和在单片机上的区别，可以说很难看出FPGA的优势，甚至说FPGA的开发过程会让你觉得单片机更加方便。你可以试着跑一个复杂一点的算法和大一点的数据集，比如说基因序列比对 smith waterman算法。在CPU上需要运算几十小时，在FPGA上可能只需要几小时，在单片机上保守估计要个几天（真没试过，欢迎提供数据）。 3.对相关专业学生有什么建议吗？
我是Computer Science/Engineering的，我的建议是，哈哈哈哈，转CS吧，转CS吧，转CS吧。我还是为自己N年前乱填的一个计算机科学与技术感到荣幸，现在CS真的好火，需求也广，真是新时代民工。从我了解的FPGA的职位看来，做FPGA的有这么几种：1）制作FPGA，也就是做一个更好更快更符合客户要求的FPGA芯片，这个难度很大，市场主要被Xilinx和以前的Altera占了，而且这个更多的属于工艺问题，类似职位能提供的应该也不多。2）使用FPGA做开发/原型验证，或者说FPGA只是开发的平台，最后转到ASIC上，这个做了好久，估计职位不会很多，或者你可以自己拓展新应用。3）FPGA加速，实现基于FPGA的异构系统，FPGA是直接集成到系统中运行的，是近年比较或的几种架构之一。 所以说，如果真的想做FPGA，也尽量往CS靠（不知到CS还能坚持多久），做大数据/深度学习/生物信息学相关的FPGA 加速项目。以架构师的培养方式锻炼自己。不能局限于FPGA内部逻辑的设计，要跳出FPGA，站在系统层面上考虑FPGA的角 {MOD}。比如说如何解决FPGA local memory （BRAM）太小的问题，如何解决FPGA-Memory和CPU-Memory内存带宽不均等的问题，等等。近几年FPGA的几大顶会FPGA，FCCM，FPL等都在关注CPU-FPGA的异构系统架构。更让人惊喜的是近几年系统结构的几大顶会（ISCA，HPCA，MICRO，ASPLOS，SC）中，FPGA相关文章也占有一定比重，从一点角度说FPGA再次受到重视，但是可能并不是传统的FPGA开发研究，而是如何真正在系统上用好FPGA。最后说一点，架构师的工资比普通码农高一些。仅供参考