FPGA vs ASIC: definizioak eta desberdintasunak

FPGA eta ASIC zirkuitu integratuetan erabiltzen diren txip teknologia garrantzitsuenetako bi mota dira. Baina helburu ezberdinetarako erabiltzen dira, alderdi askotan ezaugarri desberdinak dituztelako. Haien arteko desberdintasunak argi ez badituzu edo leku okerrean erabiltzen badituzu, galerak jasan ditzakezu.

Orrialde honetan, FPGA eta ASIC zer den aurkeztuko dugu, eta haien arteko ezaugarrien eta aplikazioen desberdintasunak, arazoa ezagutu dezakezu eta zure negoziorako hobea aukeratzen ikasi parte honen bidez. Jarrai dezagun irakurtzen!

Partekatzea zaintzea da!

Edukia

● Zer da ASIC?

● Zer da FPGA?

● Zein dira FPGA eta ASICen arteko desberdintasunak?

● ohiko galderak

● Ondorioa

Zer da ASIC?

ASIC Aplikazio-Specific Integrated Circuit esan nahi du. Gainera, izenak dioen bezala, diseinatu den xederako betetzen duen txipa da eta ez du birprogramatu edo aldatzeko aukerarik ematen. Horrek esan nahi du ezin duela beste funtziorik egin edo beste aplikazio bat exekutatu programazioa amaitutakoan.

Geroztik ASICen diseinua funtzio zehatz baterako da, honek txipak bere programazioa nola jasotzen duen zehazten du. Programazio-prozesua bera sortzen den zirkuitua silizioan etengabe marraztean datza.

Aplikazioei dagokienez, ASIC txiparen teknologia gailu elektronikoetan erabiltzen da, hala nola ordenagailu eramangarrietan, telefono mugikorretan eta telebistan, haien erabilera-esparruaren ideia bat emateko.

Zer da FPGA?

Field Programable Gate Array edo FPGA lehia zuzena du ASIC txip teknologiarekin. Gainera, FPGA, funtsean, edozein unetan funtzio ugari egiteko programatu eta birprogramatu daitekeen txipa da.

Gainera, txip bakarra bloke logiko izeneko milaka unitatez osatuta dago, interkonexio programagarriekin lotuta daudenak. The FPGAren zirkuitua hainbat bloke konfiguragarri lotuz egiten da, eta barne egitura zurruna du. Laburbilduz, FPGA bat ASIC baten bertsio programagarria da funtsean.

Oro har, FPGAk zure zehaztapenetara programatzeko aukera ematen duen funtzionalitate orokorra eskaintzen du. Hala ere, bizitzako gauza gehienek bezala, FPGAren aldakortasunaren albo-ondorioak daude. Kasu honetan, kostua handitzea, barne atzerapena handitzea eta funtzionalitate analogiko mugatua da.

FPGAren Sarrera

Zein dira FPGA eta ASICen arteko desberdintasunak?

Hurrengo paragrafoetan, FPGA eta ASICen alde batetik bestera konparaketa bat emango dut aplikazioari, bideragarritasun komertzialari eta alderdi teknologikoei dagokienez. Zehazki, NRE, diseinu-fluxua, errendimendua eta eraginkortasuna, kostua, energia-kontsumoa, tamaina, merkaturatzeko denbora, konfigurazioa, sartzeko oztopoak, unitateko kostua, funtzionamendu-maiztasuna, diseinu analogikoak, aplikazioak dira. Kontuan izan bi teknologiak hainbat aplikazio eta irizpidetan bikaintzen direla, eta normalean zure beharretara egokitzen dela aukeraketari dagokionez.

NRE

NRE Ingeniaritza Ez Errepikagarriaren kostuak esan nahi du. Imajina dezakezun bezala, errepikatzen diren hitzak eta kostuak, esaldi berean, negozio guztiak kezkatzen dira bi hitz horiek entzutean. Beraz, esan daiteke hori funtsezko erabakigarria dela. Gainera, ASIC-en kasuan, hori oso altua da, FPGArekin, berriz, ia ez da existitzen.

Hala ere, eskema handian, kostu osoa txikiagoa eta txikiagoa da zenbat eta esanguratsuagoa izan behar duzun kantitatea ASICari dagokionez. Gainera, FPGA gehiago kostatu daiteke orokorrean, bere kostu indibidualak ASIC baino handiagoak baitira unitate bakoitzeko.

Diseinu Fluxua

Ingeniari eta PCB diseinatzaile guztiek nahiago dute diseinu prozesu sinplista eta arazorik gabekoa. Egiten duzuna konplexua izateak ez du esan nahi prozesua bera konplikatua izatea nahi duzunik. Beraz, diseinu-fluxuaren sinpletasunari dagokionez, FPGA ASIC baino konplikatuagoa da.

Hau dela eta FPGAren malgutasuna, aldakortasuna, merkaturatzeko denbora laburragoa, eta birprogramagarria dela. Aldiz, ASIC-ekin, diseinu-fluxuari dagokionez gehiago inplikatzen da, ez delako birprogramagarria, eta diseinu-prozesurako EDA tresna garestiak behar ditu.

Errendimendua eta Eraginkortasuna

Errendimenduari dagokionez, ASICek FPGA gainditzen du marjina txikiarekin, batez ere potentzia-kontsumo txikiagoagatik eta txip bakar batean geruza ditzakezun funtzionaltasun posibleengatik. Gainera, FPGAk barne-egitura zurrunagoa du, ASIC batekin, berriz, energia-kontsumoan edo abiaduran nabarmentzeko diseinatu dezakezu.

Kostua

NRE kostua handitu bada ere, ASIC kostu-eraginkorragoa dela uste da, gauza guztiak FPGArekin alderatuta kontuan hartuta, kantitate txikiagoetan garatzen direnean soilik errentagarriak direnak.

Energia-kontsumoa

Lehen aipatu dudan bezala, ASICek potentzia gutxiago behar dute eta, beraz, aukera hobea eskaintzen dute energia kontsumo handiagoa FPGA. Batez ere bateriaz funtzionatzen duten gailu elektronikoekin.

Tamaina

Tamainari dagokionez, fisika kontua da. ASIC batekin, bere diseinua funtzionalitate baterako da; beraz, nahi den aplikaziorako behar den ate kopuruak osatzen du hain zuzen. Hala ere, FPGAren funtzio anitzekoarekin, unitate bakarra nabarmen handiagoa izango da, bere barne egituragatik eta aldatu ezin duzun tamaina zehatzagatik.

Market Time

Beraz, lehen esan bezala, FPGAk ASIC baino merkaturatzeko denbora azkarragoa eskaintzen du diseinu-fluxuari dagokionez duen sinpletasunagatik. Gainera, ASIC-ek diseinuak, atzeko prozesuak eta egiaztapen aurreratua ere eskatzen ditu, eta horiek guztiak denbora asko eskatzen dute.

Konfigurazioa

 

Orokorrean, FPGA eta ASICen arteko desberdintasun nabariena programagarritasuna da. Hori dela eta, ondorio logikoa hemen FPGAk aukera gehiago eskaintzen ditu malgutasunari dagokionez. FPGA malgua ez ezik, "beroan alda daitekeen" funtzionaltasuna ere eskaintzen dute, erabileran ere aldatzeko aukera ematen duena.

Sartzeko oztopoak

 

Sartzeko oztopoak, funtsean, teknologia hauek eskuratzeko zailtasunari eta hari lotutako kostuari dagozkio. ASICari dagokionez, hau oso altua da NREgatik eta diseinuaren eta funtzionamenduaren konplexutasunarengatik. Txostenek adierazten dute ASIC garapena milioika izan daitekeela, FPGArekin, berriz, handi gutxirekin (<$ 5000) hasi dezakezu garapena.

Unitateko kostua

 

ASIC-ek NRE handiagoa badu ere, unitate bakoitzeko kostua FPGArena baino txikiagoa da, eta horrek aproposak bihurtzen ditu ekoizpen masiboko diseinu proiektuetarako.

Funtzionamendu maiztasuna

 

Diseinuaren zehaztapenei dagokienez, FPGAk funtzionamendu-maiztasun mugatuak ditu. Hau bere malgutasunaren albo-ondorio horietako bat da (birprogramagarria). Hala eta guztiz ere, ASIC funtzionaltasunarekiko hurbilketa gehiagorekin, maiztasun handiagoetan funtziona dezake.

Diseinu analogikoak

Zure diseinuak analogikoak badira, ezin izango duzu FPGA erabili. Hala ere, ASIC-en kasuan, hardware analogikoa erabil dezakezu RF blokeak (Bluetooth eta WiFi), analogikorako bihurgailu digitaletarako eta gehiago zure diseinu analogikoak errazteko.

 

Aplikazioak

 

Lehenik eta behin, egia da malgutasuna dela FPGAren indargune, eta horrek aproposa egiten du maiz aldatu behar duten gailu eta aplikazioetarako, diseinatzeko adibidez. DC / DC erregulatzailea gaintentsioa babesteko erabiltzen da. Hala ere, ASIC da egokiena aldaketarik behar ez duten aplikazio iraunkorretarako. Orokorrean, produkzio masiboko proiektu bat diseinatzen ari bazara, ASIC da biderik errentagarriena, baldin eta zure gailuek ez badute konfiguratu edo birkonfiguratu behar.

Galdera arruntak

1. G: FPGA Hilda dago?

A: FPGA zalantzarik gabe ez da bide hila. Beren konfiguragarritasuna dela eta, ASIC gauza den bitartean, ez dira inoiz zaharkituko.

2. G: Zaila al da FPGAn programatzea?

E: FPGA saltzaileek beren produktuak DSP, CPU eta GPUren alternatiba ezin hobeak direla harrotzen dute - denak gailu batean egon arren - baina jakina da software-ingeniarientzat zailak direla programatzea, prozesadore tradizionaletik desberdinak direlako.

3. G: Zer da FPGA eta zergatik deitzen zaio horrela?

E: Eremu programagarria den ate-matrizea (FPGA) deritzona bere egitura aplikazioaren zirkuitu integratu espezifikoaren (ASIC) zaharkitutako "ate-matrize" formaren oso antzekoa delako da.

4. G: Zer egin dezake FPGAk?

A: FPGA bereziki erabilgarria da aplikazio-zirkuitu integratu espezifikorako (ASIC) edo prozesadorearen prototipoak egiteko. FPGA birprogramatu daiteke ASIC edo prozesadorearen diseinua amaitu arte eta akatsik ez dagoen arte, eta azken ASICaren benetako fabrikazioa hasten den arte. Intelek FPGA erabiltzen du txip berria prototipatzeko.

Ondorioa

● Nola LTM4641 μModule erregulagailuak eraginkortasunez saihesten du gaintentsioa?

● Nola neurtu kommutazio-erreguladore baten erantzun iragankorra?

● Nola SCR tiristoreen gaintentsioa Crowbar Zirkuituak babesten ditu elikadura-hornidura gaintentsiotik?

● Zener diodoen azken gida 2021ean

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda