FPGA vs ASIC: Təriflər və Fərqlər

FPGA və ASIC inteqral sxemdə istifadə olunan ən vacib çip texnologiyalarının iki əsas növüdür. Lakin onlar müxtəlif məqsədlər üçün istifadə olunur, çünki bir çox cəhətdən fərqli xüsusiyyətlərə malikdirlər. Aralarındakı fərqlərə aydın deyilsinizsə və ya yanlış yerdə istifadə etsəniz, itkilərlə üzləşə bilərsiniz.

Bu səhifədə biz FPGA və ASIC-in nə olduğunu, onlar arasındakı xüsusiyyətlər və tətbiqlərin fərqlərini təqdim edəcəyik, bu paylaşım vasitəsilə problemi öyrənə və biznesiniz üçün daha yaxşısını necə seçəcəyinizi öyrənə bilərsiniz. Gəlin oxumağa davam edək!

Paylaşım Qayğıdır!

məzmun

● ASIC nədir?

● FPGA nədir?

● FPGA və ASIC arasındakı fərqlər nələrdir?

● FAQ

● Nəticə

ASIC nədir?

ASIC Tətbiqə Xüsusi İnteqrasiya edilmiş Circuit deməkdir. Bundan əlavə, adından da göründüyü kimi, bu, dizayn edildiyi məqsədə xidmət edən və yenidən proqramlaşdırmaya və ya dəyişdirməyə icazə verməyən bir çipdir. Bu, öz növbəsində, proqramlaşdırma tamamlandıqdan sonra başqa bir funksiyanı yerinə yetirə və ya başqa bir tətbiqi icra edə bilməyəcəyi deməkdir.

Bu ildən ASIC dizaynı müəyyən bir funksiya üçündür, bu, çipin proqramlaşdırmanı necə qəbul etdiyini müəyyənləşdirir. Proqramlaşdırma prosesinin özü nəticədə yaranan dövrəni daimi olaraq silikona çəkməkdən ibarətdir.

Tətbiqlər baxımından ASIC çip texnologiyası noutbuklar, smartfonlar və televizorlar kimi elektron cihazlarda istifadə olunur ki, bu da sizə onların istifadə dairəsi haqqında fikir verməkdir.

FPGA nədir?

Field Programmable Gate Array və ya FPGA ASIC çip texnologiyası ilə birbaşa rəqabətdədir. Həmçinin, FPGA, mahiyyətcə, hər hansı bir zamanda çoxsaylı funksiyaları yerinə yetirmək üçün proqramlaşdırıla və yenidən proqramlaşdırıla bilən bir çipdir.

Bundan əlavə, bir çip proqramlaşdırıla bilən qarşılıqlı əlaqə ilə əlaqəli məntiq blokları adlanan minlərlə vahiddən ibarətdir. The FPGA dövrəsi bir neçə konfiqurasiya edilə bilən blokları birləşdirərək hazırlanır və sərt daxili quruluşa malikdir. Xülasə, FPGA əslində ASIC-in proqramlaşdırıla bilən versiyasıdır.

Ümumilikdə, FPGA spesifikasiyalarınıza uyğun proqramlaşdırmaya imkan verən ümumi funksionallığı təmin edir. Bununla belə, həyatdakı əksər şeylər kimi, FPGA-nın çox yönlü olmasının yan təsirləri var. Bu vəziyyətdə, artan xərc, artan daxili gecikmə və məhdud analoq funksionallıqdır.

FPGA-ya giriş

FPGA və ASIC arasındakı fərqlər nələrdir?

Növbəti bir neçə paraqrafda mən tətbiq, kommersiya məqsədəuyğunluğu və texnoloji aspektlər baxımından həm FPGA, həm də ASIC-in yan-yana müqayisəsini təqdim edəcəyəm. Xüsusilə, bunlar NRE, dizayn axını, performans və səmərəlilik, xərc, enerji istehlakı, ölçü, bazara çıxarma vaxtı, konfiqurasiya, giriş maneələri, vahidin dəyəri, əməliyyat tezliyi, analoq dizaynlar, tətbiqlərdir. Nəzərə alın ki, hər iki texnologiya müxtəlif tətbiqlərdə və meyarlarda üstündür və o, adətən seçim baxımından sizin fərdi ehtiyaclarınıza uyğun olanı əhatə edir.

NRE

NRE Təkrarlanmayan Mühəndislik xərclərini ifadə edir. Təsəvvür edə bildiyiniz kimi, təkrarlanan və xərclər sözləri ilə eyni cümlədə, hər bir iş bu iki sözü eşitdikdə narahat olur. Beləliklə, əminliklə demək olar ki, bu, vacib həlledici amildir. Üstəlik, ASIC vəziyyətində bu olduqca yüksəkdir, halbuki FPGA ilə bu, demək olar ki, mövcud deyil.

Bununla belə, böyük sxemdə ümumi xərc ASIC baxımından tələb etdiyiniz miqdar daha əhəmiyyətli dərəcədə azalır və azalır. Bundan əlavə, FPGA sizə daha çox başa gələ bilər, çünki fərdi xərcləri ASIC-dən daha yüksəkdir.

Dizayn axını

Hər bir mühəndis və PCB dizayneri daha problemsiz və sadə dizayn prosesinə üstünlük verir. Etdiyiniz işin mürəkkəb olması, prosesin özünün mürəkkəb olmasını istədiyiniz demək deyil. Buna görə dizayn axınının sadəliyi baxımından FPGA ASIC-dən daha az mürəkkəbdir.

Bunun səbəbi FPGA-nın çevikliyi, çox yönlü olması, bazara çıxmaq üçün daha qısa vaxt və onun yenidən proqramlaşdırıla bilməsi. Halbuki, ASIC ilə, yenidən proqramlaşdırıla bilmədiyi üçün dizayn axını baxımından daha çox iştirak edir və dizayn prosesi üçün bahalı xüsusi EDA alətləri tələb edir.

Performans və səmərəlilik

Performans baxımından, ASIC, ilk növbədə, daha az enerji istehlakı və bir çip üzərində qatlaya biləcəyiniz müxtəlif mümkün funksiyalar sayəsində kiçik fərqlə FPGA-dan üstündür. Həmçinin, FPGA daha sərt daxili quruluşa malikdir, halbuki ASIC ilə siz onu enerji istehlakında və ya sürətdə üstün olmaq üçün dizayn edə bilərsiniz.

Dəyəri

Artan NRE dəyəri ilə belə, ASIC-in daha sərfəli olduğu düşünülür, hər şey FPGA ilə müqayisədə nəzərə alınır, yalnız daha az miqdarda inkişaf etdirildikdə sərfəlidir.

Power istehlakı

Daha əvvəl qeyd etdiyim kimi, ASIC-lər daha az güc tələb edir və beləliklə, ASIC-lərdən daha yaxşı seçim təmin edir daha yüksək enerji istehlakı FPGA. Xüsusilə batareya ilə işləyən elektron cihazlarla.

boy

Ölçü baxımından bu, fizika məsələsidir. ASIC ilə onun dizaynı bir funksionallıq üçündür; buna görə də o, istədiyiniz tətbiq üçün tələb olunan dəqiq sayda qapılardan ibarətdir. Bununla belə, FPGA-nın çoxfunksiyalılığı ilə tək vahid daxili strukturu və dəyişdirə bilməyəcəyiniz xüsusi ölçüyə görə əhəmiyyətli dərəcədə daha böyük olacaqdır.

Market Time

Beləliklə, daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, FPGA dizayn axını baxımından sadəliyinə görə ASIC-dən daha sürətli bazara çıxarır. Üstəlik, ASIC həm də vaxt aparan planlar, arxa son proseslər və qabaqcıl yoxlama tələb edir.

Konfiqurasiya

 

Ümumiyyətlə, FPGA və ASIC arasındakı ən aydın fərq proqramlaşdırıla bilməsidir. Buna görə də, burada məntiqi nəticə budur ki, FPGA çeviklik baxımından daha çox seçim təklif edir. FPGA nəinki çevikdir, həm də istifadə zamanı belə dəyişiklik etməyə imkan verən “isti dəyişdirilə bilən” funksionallıq təmin edir.

Giriş maneələri

 

Giriş maneələri, mahiyyət etibarilə, bu texnologiyaların əldə edilməsində çətinlik və bununla bağlı ilkin xərclərə aiddir. ASIC-ə istinadən, bu, NRE və dizaynın, eləcə də əməliyyatın mürəkkəbliyinə görə olduqca yüksəkdir. Hesabatlar göstərir ki, ASIC inkişafı milyonlarla ola bilər, halbuki FPGA ilə inkişafa bir neçə qranddan (<$5000) başlaya bilərsiniz.

Vahid Dəyəri

 

ASIC-in daha yüksək NRE-yə malik olmasına baxmayaraq, onun vahid dəyəri FPGA-dan azdır, bu da onları kütləvi istehsal dizayn layihələri üçün ideal edir.

Əməliyyat tezliyi

 

Dizayn spesifikasiyalar baxımından, FPGA məhdud iş tezliyinə malikdir. Bu, onun elastikliyinin (yenidən proqramlaşdırıla bilən) yan təsirlərindən biridir. Bununla belə, ASIC funksionallığa daha diqqətli yanaşma ilə daha yüksək tezliklərdə işləyə bilər.

Analoq Dizaynlar

Dizaynlarınız analoqdursa, FPGA-dan istifadə edə bilməyəcəksiniz. Bununla belə, ASIC vəziyyətində siz analoq dizaynlarınızı asanlaşdırmaq üçün RF blokları (Bluetooth və WiFi), analoqdan rəqəmsal çeviricilərə və s. kimi analoq aparatlardan istifadə edə bilərsiniz.

 

Ərizəçilər

 

Əvvəla, bu bir həqiqətdir ki, elastiklik FPGA-nın güclü kostyumudur və bu onu dizayn kimi tez-tez modifikasiya tələb edən cihazlar və proqramlar üçün ideal edir. Aşırı gərginlikdən qorunmaq üçün istifadə olunan DC / DC tənzimləyicisi. Bununla belə, ASIC modifikasiya tələb etməyən daha daimi proqramlar üçün ən uyğundur. Ümumilikdə, əgər siz kütləvi istehsal tipli bir layihə hazırlayırsınızsa, cihazlarınızın konfiqurasiya və ya yenidən konfiqurasiya tələb etməməsi şərti ilə ASIC getmək üçün daha sərfəli yoldur.

Tez-tez soruşulan suallar

1. S: FPGA Öldü?

A: FPGA qətiliklə çıxılmaz nöqtə deyil. Yenidən konfiqurasiya oluna bildikləri üçün, ASIC bir şey olduğu müddətcə, onlar heç vaxt köhnəlməyəcəklər.

2. S: FPGA-da proqramlaşdırmaq çətindirmi?

Cavab: FPGA satıcıları öz məhsullarının DSP, CPU və GPU-ya ideal alternativ olması ilə öyünürlər - hətta hamısı bir cihazda olsalar belə - lakin məlumdur ki, proqram mühəndisləri üçün onları proqramlaşdırmaq çətindir, çünki onlar ənənəvi prosessorlardan fərqlidirlər.

3. S: FPGA nədir və niyə belə adlanır?

Cavab: Sahədə proqramlaşdırıla bilən qapı massivi (FPGA) adlanır, çünki onların strukturu tətbiq xüsusi inteqral sxemin (ASIC) köhnəlmiş “qapı massivi” formasına çox oxşardır.

4. S: FPGA nə edə bilər?

A: FPGA xüsusilə tətbiq üçün xüsusi inteqral sxem (ASIC) və ya prosessor prototipi üçün faydalıdır. ASIC və ya prosessor dizaynı tamamlanana və heç bir səhv olmayana və son ASIC-in faktiki istehsalı başlayana qədər FPGA yenidən proqramlaşdırıla bilər. Intel yeni çipin prototipini yaratmaq üçün FPGA-dan istifadə edir.

Nəticə

● LTM4641 μModule Tənzimləyicisi həddindən artıq gərginliyin qarşısını necə effektiv şəkildə alır?

● Kommutasiya tənzimləyicisinin keçici reaksiyasını necə ölçmək olar?

● SCR Tiristor Aşırı Gərginlikli Crowbar Dövrələri Enerji Təchizatlarını Həddindən artıq gərginlikdən necə qoruyur?

● 2021-ci ildə Zener Diodları üçün Mükəmməl Bələdçi

Mesaj yaz 

Message siyahısı