FPGA lwn ASIC: Definisi dan Perbezaan

FPGA dan ASIC ialah dua jenis teknologi cip yang paling penting yang digunakan dalam litar bersepadu. Tetapi ia digunakan untuk tujuan yang berbeza kerana mempunyai ciri yang berbeza dalam banyak aspek. Jika anda tidak jelas dengan perbezaan antara mereka atau menggunakannya di tempat yang salah, anda mungkin mengalami kerugian.

Pada halaman ini, kami akan memperkenalkan apa itu FPGA dan ASIC, dan perbezaan ciri dan aplikasi di antara mereka, anda boleh mengetahui masalahnya dan belajar cara memilih yang lebih baik untuk perniagaan anda melalui bahagian ini. Jom teruskan membaca!

Perkongsian bermakna!

Kandungan

● Apa itu ASIC?

● Apa itu FPGA?

● Apakah Perbezaan antara FPGA dan ASIC?

● Soalan Lazim

● Kesimpulan

Apa itu ASIC?

ASIC bermaksud Litar Bersepadu Khusus Aplikasi. Tambahan pula, seperti namanya, ia adalah cip yang memenuhi tujuan ia direka bentuk dan tidak membenarkan pengaturcaraan semula atau pengubahsuaian. Yang, seterusnya, bermakna ia tidak boleh melaksanakan fungsi lain atau melaksanakan aplikasi lain setelah pengaturcaraan selesai.

Sejak Reka bentuk ASIC adalah untuk fungsi tertentu, ini menentukan cara cip menerima pengaturcaraannya. Proses pengaturcaraan itu sendiri terdiri daripada menarik litar terhasil secara kekal ke dalam silikon.

Dari segi aplikasi, teknologi cip ASIC digunakan dalam peranti elektronik seperti komputer riba, telefon pintar dan TV, untuk memberi anda gambaran tentang skop penggunaannya.

Apa itu FPGA?

Field Programmable Gate Array atau FPGA bersaing secara langsung dengan teknologi cip ASIC. Selain itu, FPGA adalah, pada dasarnya, cip yang boleh diprogramkan dan diprogramkan semula untuk melaksanakan pelbagai fungsi pada satu-satu masa.

Tambahan pula, satu cip terdiri daripada beribu-ribu unit yang dipanggil blok logik, yang dikaitkan dengan sambung boleh atur cara. The litar FPGA dibuat dengan menyambungkan beberapa blok boleh dikonfigurasikan, dan ia mempunyai struktur dalaman yang tegar. Ringkasnya, FPGA pada asasnya ialah versi ASIC yang boleh diprogramkan.

Secara keseluruhan, FPGA memberikan fungsi umum yang membolehkan pengaturcaraan mengikut spesifikasi anda. Walau bagaimanapun, seperti kebanyakan perkara dalam kehidupan, terdapat kesan sampingan kepelbagaian FPGA. Dalam kes ini, ia adalah peningkatan kos, peningkatan kelewatan dalaman, dan kefungsian analog yang terhad.

Pengenalan kepada FPGA

Apakah Perbezaan antara FPGA dan ASIC?

Sepanjang beberapa perenggan seterusnya, saya akan menyediakan perbandingan sebelah menyebelah kedua-dua FPGA dan ASIC dari segi aplikasi, daya maju komersial dan aspek teknologi. Secara khusus, ia adalah NRE, aliran reka bentuk, prestasi dan kecekapan, kos, penggunaan kuasa, saiz, masa ke pasaran, konfigurasi, halangan kepada kemasukan, kos seunit, kekerapan operasi, reka bentuk analog, aplikasi. Perlu diingat bahawa kedua-dua teknologi cemerlang dalam pelbagai aplikasi dan kriteria, dan ia biasanya berubah menjadi yang sesuai dengan keperluan individu anda merujuk kepada pilihan.

NRE

NRE bermaksud kos Kejuruteraan Tidak Berulang. Seperti yang anda boleh bayangkan, dengan perkataan berulang dan kos, dalam ayat yang sama, setiap perniagaan bimbang apabila mereka mendengar dua perkataan itu. Jadi, adalah selamat untuk mengatakan bahawa ini adalah faktor penentu penting. Selain itu, dalam kes ASIC, ini adalah sangat tinggi, sedangkan, dengan FPGA, ia hampir tidak wujud.

Walau bagaimanapun, dalam skim besar, jumlah kos menjadi lebih rendah dan lebih rendah semakin ketara kuantiti yang anda perlukan dari segi ASIC. Tambahan pula, FPGA boleh membebankan anda secara keseluruhan kerana kos individunya lebih tinggi seunit daripada ASIC.

Aliran Reka Bentuk

Setiap jurutera dan pereka PCB lebih suka proses reka bentuk yang lebih bebas masalah dan ringkas. Hanya kerana apa yang anda lakukan adalah rumit, tidak bermakna anda mahu proses itu sendiri menjadi rumit. Oleh itu, dari segi kesederhanaan aliran reka bentuk, FPGA adalah kurang rumit berbanding ASIC.

Ini disebabkan oleh Fleksibiliti, serba boleh FPGA, masa yang lebih singkat untuk memasarkan, dan hakikat bahawa ia boleh diprogramkan semula. Manakala, dengan ASIC, ia lebih terlibat dari segi aliran reka bentuk kerana ia tidak boleh diprogramkan semula, dan ia memerlukan alat EDA khusus yang mahal untuk proses reka bentuk.

Prestasi dan Kecekapan

Dari segi prestasi, ASIC mengatasi FPGA dengan margin yang kecil, terutamanya disebabkan penggunaan kuasa yang lebih rendah dan pelbagai kemungkinan fungsi yang anda boleh lapiskan pada satu cip. Selain itu, FPGA mempunyai struktur dalaman yang lebih tegar, manakala, dengan ASIC, anda boleh mereka bentuknya untuk cemerlang dalam penggunaan kuasa atau kelajuan.

kos

Walaupun dengan peningkatan kos NRE, ASIC dianggap lebih kos efektif, semua perkara dianggap berbanding FPGA, yang hanya menguntungkan apabila dibangunkan dalam kuantiti yang lebih kecil.

Penggunaan Kuasa

Seperti yang saya nyatakan sebelum ini, ASIC memerlukan kurang kuasa dan dengan itu memberikan pilihan yang lebih baik daripada penggunaan kuasa yang lebih tinggi FPGA. Lebih-lebih lagi dengan peranti elektronik yang dikendalikan oleh bateri.

Saiz

Dari segi saiz, ia adalah soal fizik. Dengan ASIC, reka bentuknya adalah untuk satu fungsi; oleh itu, ia mengandungi tepat bilangan pintu yang diperlukan untuk permohonan yang diingini. Walau bagaimanapun, dengan kepelbagaian fungsi FPGA, satu unit akan menjadi lebih besar dengan ketara, kerana struktur dalamannya dan saiz tertentu yang tidak boleh anda ubah.

Masa untuk pasaran

Jadi, seperti yang dinyatakan sebelum ini, FPGA memberikan masa yang lebih pantas untuk memasarkan berbanding ASIC kerana kesederhanaannya dari segi aliran reka bentuk. Selain itu, ASIC juga memerlukan reka letak, proses hujung belakang dan pengesahan lanjutan, yang semuanya memakan masa.

konfigurasi

 

Secara keseluruhan, perbezaan yang paling ketara antara FPGA dan ASIC ialah kebolehprograman. Oleh itu, kesimpulan logik di sini ialah FPGA menawarkan lebih banyak pilihan dari segi fleksibiliti. FPGA bukan sahaja fleksibel, tetapi ia juga menyediakan fungsi "hot-swappable" yang membenarkan pengubahsuaian walaupun semasa digunakan.

Halangan untuk Masuk

 

Halangan kepada kemasukan, pada asasnya, merujuk kepada kesukaran untuk memperoleh teknologi ini dan kos pendahuluan yang berkaitan dengannya. Merujuk kepada ASIC, ini adalah sangat tinggi disebabkan oleh NRE dan kerumitan reka bentuk serta operasi. Laporan menunjukkan bahawa pembangunan ASIC boleh mencapai berjuta-juta, manakala dengan FPGA, anda boleh memulakan pembangunan dengan kurang daripada beberapa grand (<$5000).

Kos Seunit

 

Walaupun ASIC mempunyai NRE yang lebih tinggi, kos seunitnya adalah kurang daripada FPGA, yang menjadikannya sesuai untuk projek reka bentuk pengeluaran besar-besaran.

Kekerapan Operasi

 

Dari segi spesifikasi reka bentuk, FPGA mempunyai frekuensi operasi yang terhad. Ini adalah salah satu daripada kesan sampingan fleksibilitinya (boleh diprogramkan semula). Walau bagaimanapun, dengan pendekatan ASIC yang lebih fokus kepada fungsi, ia boleh beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.

Reka Bentuk Analog

Jika reka bentuk anda adalah analog, anda tidak akan dapat menggunakan FPGA. Walau bagaimanapun, dalam kes ASIC, anda boleh menggunakan perkakasan analog seperti blok RF (Bluetooth dan WiFi), penukar analog kepada digital dan banyak lagi untuk memudahkan reka bentuk analog anda.

 

Aplikasi

 

Pertama sekali, adalah fakta bahawa fleksibiliti adalah sut kuat FPGA, yang menjadikannya ideal untuk peranti dan aplikasi yang memerlukan pengubahsuaian yang kerap, seperti mereka bentuk Pengawal selia DC / DC digunakan untuk perlindungan voltan lampau. Walau bagaimanapun, ASIC paling sesuai untuk aplikasi yang lebih kekal yang tidak memerlukan pengubahsuaian. Secara keseluruhan, jika anda mereka bentuk projek jenis pengeluaran besar-besaran, ASIC ialah laluan yang lebih menjimatkan kos, dengan syarat peranti anda tidak memerlukan konfigurasi atau konfigurasi semula.

FAQ

1. S: Adakah FPGA Mati?

A: FPGA pastinya bukan jalan buntu. Kerana kebolehkonfigurasian mereka, selagi ASIC adalah sesuatu, mereka tidak akan menjadi usang.

2. S: Adakah Sukar untuk Program pada FPGA?

J: Vendor FPGA berbangga bahawa produk mereka adalah alternatif yang ideal kepada DSP, CPU dan GPU - walaupun semuanya berada dalam satu peranti - tetapi diketahui umum bahawa mereka sukar untuk jurutera perisian memprogram kerana ia berbeza daripada pemproses tradisional.

3. S: Apakah FPGA dan Mengapa ia dipanggil begitu?

J: Apa yang dipanggil tatasusunan get boleh atur cara medan (FPGA) adalah kerana strukturnya sangat serupa dengan bentuk litar bersepadu khusus aplikasi (ASIC) "tatasusunan pintu" yang lapuk.

4. S: Apakah yang boleh FPGA Lakukan?

J: FPGA amat berguna untuk litar bersepadu khusus aplikasi (ASIC) atau prototaip pemproses. FPGA boleh diprogramkan semula sehingga ASIC atau reka bentuk pemproses selesai dan tiada ralat, dan pembuatan sebenar ASIC akhir bermula. Intel menggunakan FPGA untuk membuat prototaip cip baharu.

Kesimpulan

● Bagaimana LTM4641 μModule Regulator Cekap Mencegah Overvoltage?

● Bagaimana untuk Mengukur Tindak Balas Sementara Pengawal Selia Pensuisan?

● Bagaimana SCR Thyristor Overvoltage Crowbar Circuit Melindungi Bekalan Kuasa daripada Overvoltage?

● Panduan Terbaik untuk Diod Zener pada 2021

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej