FPGA kundrejt ASIC: Përkufizime dhe dallime

FPGA dhe ASIC janë dy llojet kryesisht të teknologjive më të rëndësishme të çipave që përdoren në qarkun e integruar. Por ato përdoren për qëllime të ndryshme sepse kanë karakteristika të ndryshme në shumë aspekte. Nëse nuk jeni të qartë me dallimet midis tyre ose nëse i përdorni në vendin e gabuar, mund të pësoni humbje.

Në këtë faqe, ne do të prezantojmë se çfarë është FPGA dhe ASIC, dhe ndryshimet e karakteristikave dhe aplikacioneve midis tyre, ju mund të zbuloni problemin dhe të mësoni se si të zgjidhni më të mirën për biznesin tuaj përmes kësaj ndarjeje. Le të vazhdojmë të lexojmë!

Ndarja është e kujdesshme!

Përmbajtja

● Çfarë është ASIC?

● Çfarë është FPGA?

● Cilat janë ndryshimet midis FPGA dhe ASIC?

● FAQ

● Përfundim

Çfarë është ASIC?

ASIC do të thotë qark i integruar specifik për aplikacionin. Për më tepër, siç nënkupton edhe emri, është një çip që i shërben qëllimit për të cilin është krijuar dhe nuk lejon riprogramimin ose modifikimin. Që, nga ana tjetër, do të thotë se nuk mund të kryejë një funksion tjetër ose të ekzekutojë një aplikacion tjetër pasi të ketë përfunduar programimi.

Që nga Dizajni i ASIC është për një funksion specifik, kjo përcakton se si çipi merr programimin e tij. Vetë procesi i programimit konsiston në tërheqjen e qarkut rezultues përgjithmonë në silikon.

Për sa i përket aplikacioneve, teknologjia e çipave ASIC përdoret në pajisjet elektronike si laptopët, telefonat inteligjentë dhe televizorët, për t'ju dhënë një ide për qëllimin e përdorimit të tyre.

Çfarë është FPGA?

Field Programmable Gate Array ose FPGA është në konkurrencë të drejtpërdrejtë me teknologjinë e çipeve ASIC. Gjithashtu, FPGA është, në thelb, një çip që mund të programohet dhe riprogramohet për të kryer funksione të shumta në çdo moment të vetëm në kohë.

Për më tepër, një çip i vetëm përbëhet nga mijëra njësi të quajtura blloqe logjike, të cilat janë të lidhura me ndërlidhje të programueshme. Të Qarku i FPGA është bërë duke lidhur disa blloqe të konfigurueshme dhe ka një strukturë të brendshme të ngurtë. Si përmbledhje, një FPGA është në thelb një version i programueshëm i një ASIC.

Në përgjithësi, FPGA ofron funksionalitet të përgjithshëm që lejon programimin sipas specifikave tuaja. Megjithatë, si shumica e gjërave në jetë, ka efekte anësore të shkathtësisë së FPGA. Në këtë rast, bëhet fjalë për një kosto të shtuar, rritje të vonesës së brendshme dhe funksionalitet të kufizuar analog.

Hyrje në FPGA

Cilat janë ndryshimet midis FPGA dhe ASIC?

Gjatë disa paragrafëve të ardhshëm, unë do të jap një krahasim krah për krah të FPGA dhe ASIC për sa i përket aplikimit, qëndrueshmërisë tregtare dhe aspekteve teknologjike. Në mënyrë të veçantë, ato janë NRE, rrjedha e projektimit, performanca dhe efikasiteti, kostoja, konsumi i energjisë, madhësia, koha në treg, konfigurimi, pengesat për hyrje, kostoja për njësi, frekuenca e funksionimit, dizajnet analoge, aplikacionet. Mbani në mend se të dyja teknologjitë shkëlqejnë në aplikime dhe kritere të ndryshme, dhe zakonisht varet nga ajo që i përshtatet nevojave tuaja individuale në lidhje me zgjedhjen.

NRE

NRE qëndron për kostot e inxhinierisë jo të përsëritura. Siç mund ta imagjinoni, me fjalët që përsëriten dhe kostot, në të njëjtën fjali, çdo biznes shqetësohet kur dëgjon ato dy fjalë. Pra, është e sigurt të thuhet se ky është një faktor vendimtar thelbësor. Për më tepër, në rastin e ASIC, kjo është jashtëzakonisht e lartë, ndërsa, me FPGA, është pothuajse inekzistente.

Megjithatë, në skemën e madhe, kostoja totale bëhet më e ulët dhe më e ulët, aq më e rëndësishme është sasia që ju kërkoni për sa i përket ASIC. Për më tepër, FPGA mund t'ju kushtojë më shumë në përgjithësi pasi kostot e saj individuale janë më të larta për njësi sesa ASIC.

Rrjedha e Dizajnit

Çdo inxhinier dhe projektues PCB preferon një proces projektimi më pa probleme dhe më të thjeshtuar. Vetëm për shkak se ajo që bëni është komplekse, nuk do të thotë se dëshironi që vetë procesi të jetë i ndërlikuar. Prandaj, për sa i përket thjeshtësisë së rrjedhës së projektimit, FPGA është më pak e komplikuar se ASIC.

Kjo është për shkak të Fleksibiliteti, shkathtësia e FPGA, koha më e shkurtër në treg dhe fakti që është i riprogramueshëm. Ndërsa, me ASIC, është më i përfshirë në drejtim të rrjedhës së projektimit sepse nuk është i riprogramueshëm dhe kërkon mjete të kushtueshme të dedikuara EDA për procesin e projektimit.

Performanca dhe efikasiteti

Për sa i përket performancës, ASIC tejkalon FPGA-në me një diferencë të vogël, kryesisht për shkak të konsumit më të ulët të energjisë dhe funksionaliteteve të ndryshme të mundshme që mund të vendosni në një çip të vetëm. Gjithashtu, FPGA ka një strukturë të brendshme më të ngurtë, ndërsa, me një ASIC, mund ta dizajnoni atë për të shkëlqyer në konsumin e energjisë ose shpejtësinë.

Kosto

Edhe me rritjen e kostos NRE, ASIC mendohet të jetë më kosto-efektive, të gjitha gjërat konsiderohen në krahasim me FPGA, të cilat janë fitimprurëse vetëm kur zhvillohen në sasi më të vogla.

Konsumi i energjisë

Siç e përmenda më parë, ASIC-të kërkojnë më pak energji dhe në këtë mënyrë ofrojnë një opsion më të mirë se sa konsumi më i lartë i energjisë FPGA. Sidomos me pajisjet elektronike që funksionojnë me bateri.

Masat

Për sa i përket përmasave, është çështje fizike. Me një ASIC, dizajni i tij është për një funksionalitet; prandaj, ai përbëhet pikërisht nga numri i portave të nevojshme për aplikimin e dëshiruar. Megjithatë, me shumëfunksionalitetin e FPGA, një njësi e vetme do të jetë dukshëm më e madhe, për shkak të strukturës së saj të brendshme dhe një madhësie specifike që nuk mund ta ndryshoni.

Koha për të Tregut

Pra, siç u përmend më herët, FPGA ofron një kohë më të shpejtë në treg sesa ASIC për shkak të thjeshtësisë së saj në drejtim të rrjedhës së projektimit. Për më tepër, ASIC kërkon gjithashtu paraqitje, procese të fundit dhe verifikim të avancuar, të gjitha këto që kërkojnë kohë.

Konfiguracion

 

Në përgjithësi, ndryshimi më i dukshëm midis FPGA dhe ASIC është programueshmëria. Prandaj, përfundimi logjik këtu është se FPGA ofron më shumë opsione për sa i përket fleksibilitetit. FPGA jo vetëm që është fleksibël, por ato gjithashtu ofrojnë funksionalitet "të këmbyeshëm" që lejon modifikimin edhe gjatë përdorimit.

Barrierat për hyrje

 

Barrierat për hyrjen, në thelb, i referohen vështirësisë në përvetësimin e këtyre teknologjive dhe kostos fillestare të lidhur me të. Në lidhje me ASIC, kjo është jashtëzakonisht e lartë për shkak të NRE dhe kompleksitetit të dizajnit si dhe funksionimit. Raportet tregojnë se zhvillimi ASIC mund të shkojë në miliona, ndërsa me FPGA, ju mund të filloni zhvillimin me më pak se disa grante (<5000$).

Kostoja për njësi

 

Megjithëse ASIC ka një NRE më të lartë, kostoja e tij për njësi është më e vogël se ajo e FPGA, gjë që i bën ato ideale për projektet e projektimit të prodhimit masiv.

Frekuenca e operimit

 

Për sa i përket specifikimeve të projektimit, FPGA ka frekuenca të kufizuara funksionimi. Ky është një nga ato efektet anësore të fleksibilitetit të tij (i riprogramueshëm). Megjithatë, me një qasje më të fokusuar ndaj funksionalitetit ASIC, ai mund të funksionojë në frekuenca më të larta.

Projektime analoge

Nëse modelet tuaja janë analoge, nuk do të jeni në gjendje të përdorni FPGA. Sidoqoftë, në rastin e ASIC, mund të përdorni pajisje analoge si blloqet RF (Bluetooth dhe WiFi), konvertuesit analog në dixhital dhe më shumë për të lehtësuar modelet tuaja analoge.

 

Aplikuesit

 

Para së gjithash, është fakt që fleksibiliteti është përshtatja e fortë e FPGA-së, gjë që e bën atë ideal për pajisjet dhe aplikacionet që kërkojnë modifikime të shpeshta, si dizajnimi Rregullator DC / DC përdoret për mbrojtjen nga mbitensioni. Megjithatë, ASIC është më i përshtatshmi për aplikacione më të përhershme që nuk kërkojnë modifikim. Në përgjithësi, nëse jeni duke projektuar një projekt të llojit të prodhimit masiv, ASIC është rruga më ekonomike për të shkuar, me kusht që pajisjet tuaja të mos kërkojnë konfigurim ose rikonfigurim.

Pyetjet e bëra më shpesh

1. Pyetje: A ka vdekur FPGA?

Përgjigje: FPGA nuk është padyshim një rrugë pa krye. Për shkak të rikonfigurimit të tyre, për sa kohë që ASIC është një gjë, ato nuk do të vjetërohen kurrë.

2. Pyetje: A është e vështirë të programosh në FPGA?

Përgjigje: Shitësit e FPGA mburren se produktet e tyre janë alternativa ideale për DSP, CPU dhe GPU - edhe nëse janë të gjitha në një pajisje - por dihet mirë se ato janë të vështira për inxhinierët e programeve kompjuterike që t'i programojnë sepse janë të ndryshëm nga procesorët tradicionalë.

3. Pyetje: Çfarë është FPGA dhe pse quhet kështu?

Përgjigje: I ashtuquajturi grup i portës së programueshme në terren (FPGA) është për shkak se struktura e tyre është shumë e ngjashme me formën e vjetëruar të "grupit të portës" të qarkut të integruar specifik të aplikacionit (ASIC).

4. Pyetje: Çfarë mund të bëjë FPGA?

Përgjigje: FPGA është veçanërisht e dobishme për qarqet e integruara specifike të aplikacionit (ASIC) ose prototipimin e procesorit. FPGA mund të riprogramohet derisa ASIC ose dizajni i procesorit të përfundojë dhe të mos ketë gabime dhe të fillojë prodhimi aktual i ASIC përfundimtar. Intel përdor FPGA për prototipin e çipit të ri.

Përfundim

● Si e parandalon me efikasitet rregullatori i modulit LTM4641 mbitensionin?

● Si të matni reagimin kalimtar të një rregullatori komutues?

● Si i mbron qarqet e shiritit të mbitensionit të tiristorit SCR furnizimet me energji nga mbitensioni?

● Një udhëzues përfundimtar për diodat Zener në 2021

Lini një mesazh 

Lista mesazh