FPGA vs ASIC: Definisies en verskille

FPGA en ASIC is die twee hoofsaaklik tipes van die belangrikste skyfietegnologieë wat in geïntegreerde stroombaan gebruik word. Maar hulle word vir verskillende doeleindes gebruik omdat hulle verskillende eienskappe in baie aspekte het. As jy nie duidelik is oor die verskille tussen hulle nie of dit op die verkeerde plek gebruik, kan jy verliese ly.

Op hierdie bladsy sal ons bekendstel wat FPGA en ASIC is, en die verskille van eienskappe en toepassings tussen hulle, jy kan die probleem uitvind en leer hoe om die beter een vir jou besigheid te kies deur hierdie deel. Kom ons lees verder!

Om te deel is om om te gee!

inhoud

● Wat is ASIC?

● Wat is FPGA?

● Wat is die verskille tussen FPGA en ASIC?

● FAQ

● Gevolgtrekking

Wat is ASIC?

ASIC staan ​​vir Application-Specific Integrated Circuit. Verder, soos die naam aandui, is dit 'n skyfie wat die doel dien waarvoor dit ontwerp is en laat nie herprogrammering of wysiging toe nie. Wat op sy beurt beteken dat dit nie 'n ander funksie kan uitvoer of 'n ander toepassing kan uitvoer sodra programmering voltooi is nie.

Sedert die ASIC se ontwerp is vir 'n spesifieke funksie, dit bepaal hoe die skyfie sy programmering ontvang. Die programmeringsproses self bestaan ​​uit die intrek van die resulterende stroombaan permanent in die silikon.

Wat toepassings betref, word ASIC-skyfietegnologie in elektroniese toestelle soos skootrekenaars, slimfone en TV's gebruik om jou 'n idee te gee van die omvang van hul gebruik.

Wat is FPGA?

Field Programmable Gate Array of FPGA is in direkte kompetisie met ASIC-skyfietegnologie. FPGA is ook in wese 'n skyfie wat geprogrammeer en herprogrammeer kan word om talle funksies op enige tydstip uit te voer.

Verder bestaan ​​'n enkele skyfie uit duisende eenhede wat logiese blokke genoem word, wat met programmeerbare verbindings gekoppel is. Die FPGA se kring word gemaak deur verskeie konfigureerbare blokke te verbind, en dit het 'n rigiede interne struktuur. Samevattend, 'n FPGA is in wese 'n programmeerbare weergawe van 'n ASIC.

Oor die algemeen bied die FPGA algemene funksionaliteit wat programmering volgens u spesifikasies moontlik maak. Soos die meeste dinge in die lewe, is daar egter newe-effekte van FPGA se veelsydigheid. In hierdie geval is dit 'n verhoogde koste, verhoogde interne vertraging en beperkte analoogfunksionaliteit.

Die inleiding tot die FPGA

Wat is die verskille tussen FPGA en ASIC?

Oor die volgende paar paragrawe sal ek 'n sy-aan-sy vergelyking van beide FPGA en ASIC verskaf in terme van toepassing, kommersiële lewensvatbaarheid en tegnologiese aspekte. Spesifiek, dit is NRE, ontwerpvloei, prestasie en doeltreffendheid, koste, kragverbruik, grootte, tyd tot mark, konfigurasie, hindernisse vir toegang, per eenheidskoste, bedryfsfrekwensie, analoog ontwerpe, toepassings. Hou in gedagte dat beide tegnologieë uitblink in verskeie toepassings en kriteria, en dit gaan gewoonlik oor na watter pas by jou individuele behoeftes met verwysing na keuse.

NRE

NRE staan ​​vir Nie-herhalende Ingenieurskoste. Soos jy jou kan voorstel, met die woorde wat herhaal en koste, in dieselfde sin, is elke besigheid bekommerd wanneer hulle daardie twee woorde hoor. Dit is dus veilig om te sê dat dit 'n noodsaaklike beslissende faktor is. Verder, in die geval van ASIC, is dit buitengewoon hoog, terwyl dit met FPGA byna nie bestaan ​​nie.

In die groot skema word die totale koste egter laer en laer hoe meer betekenisvol die hoeveelheid is wat u benodig in terme van ASIC. Verder kan FPGA jou in die algemeen meer kos, aangesien die individuele koste daarvan hoër is per eenheid as ASIC.

Ontwerpvloei

Elke ingenieur en PCB-ontwerper verkies 'n meer probleemvrye en simplistiese ontwerpproses. Net omdat wat jy doen kompleks is, beteken dit nie dat jy wil hê dat die proses self ingewikkeld moet wees nie. Daarom, in terme van die eenvoud van ontwerpvloei, is FPGA loshande minder ingewikkeld as ASIC.

Dit is as gevolg van die FPGA se buigsaamheid, veelsydigheid, korter tyd om te bemark, en die feit dat dit herprogrammeerbaar is. Terwyl dit met ASIC meer betrokke is in terme van ontwerpvloei omdat dit nie herprogrammeerbaar is nie, en dit vereis duur toegewyde EDA-gereedskap vir die ontwerpproses.

Prestasie en doeltreffendheid

Wat werkverrigting betref, presteer ASIC FPGA met 'n klein marge, hoofsaaklik as gevolg van laer kragverbruik en die verskillende moontlike funksies wat jy op 'n enkele skyfie kan plaas. FPGA het ook 'n meer rigiede interne struktuur, terwyl jy dit met 'n ASIC kan ontwerp om uit te blink in kragverbruik of spoed.

Kos

Selfs met die verhoogde NRE-koste, word ASIC beskou as meer koste-effektief, alles in ag geneem in vergelyking met FPGA, wat slegs winsgewend is wanneer dit in kleiner hoeveelhede ontwikkel word.

Kragverbruik

Soos ek voorheen genoem het, benodig ASIC's minder krag en bied dus 'n beter opsie as die hoër kragverbruik FPGA. Veral met elektroniese toestelle wat deur batterye aangedryf word.

grootte

Wat grootte betref, is dit 'n kwessie van fisika. Met 'n ASIC is sy ontwerp vir een funksionaliteit; daarom bestaan ​​dit uit presies die aantal hekke wat benodig word vir die verlangde toepassing. Met FPGA se multifunksionaliteit sal 'n enkele eenheid egter aansienlik groter wees, vanweë sy interne struktuur en 'n spesifieke grootte wat jy nie kan verander nie.

Tyd om te bemark

Dus, soos vroeër genoem, bied FPGA 'n vinniger tyd om te bemark as ASIC as gevolg van sy eenvoud in terme van die ontwerpvloei. Boonop vereis ASIC ook uitlegte, agterkantprosesse en gevorderde verifikasie, wat alles tydrowend is.

opset

 

In die algemeen is die mees duidelike verskil tussen FPGA en ASIC programmeerbaarheid. Daarom is die logiese gevolgtrekking hier dat FPGA meer opsies bied in terme van buigsaamheid. FPGA is nie net buigsaam nie, maar hulle bied ook "warm-uitruilbare" funksionaliteit wat wysiging moontlik maak selfs terwyl dit gebruik word.

Toegangsgrense

 

Hindernisse vir toetrede verwys in wese na die moeilikheid om hierdie tegnologieë aan te skaf en die voorafkoste daaraan verbonde. Met verwysing na ASIC, is dit buitengewoon hoog as gevolg van NRE en kompleksiteit van ontwerp sowel as werking. Verslae dui daarop dat ASIC-ontwikkeling in die miljoene kan wissel, terwyl jy met FPGA ontwikkeling met minder as 'n paar rand (<$5000) kan begin.

Per Eenheid Koste

 

Alhoewel ASIC 'n hoër NRE het, is die koste per eenheid minder as dié van FPGA, wat hulle ideaal maak vir massaproduksie-ontwerpprojekte.

Werk frekwensie

 

Wat ontwerpspesifikasies betref, het FPGA beperkte bedryfsfrekwensies. Dit is een van daardie newe-effekte van sy buigsaamheid (herprogrammeerbaar). Met ASIC meer gefokusde benadering tot funksionaliteit, kan dit egter op hoër frekwensies werk.

Analoog ontwerpe

As jou ontwerpe analoog is, sal jy nie FPGA kan gebruik nie. In die geval van ASIC kan jy egter analoog hardeware soos RF-blokke (Bluetooth en WiFi), analoog-na-digitaal-omsetters en meer gebruik om jou analoogontwerpe te vergemaklik.

 

Toepassings

 

Eerstens, dit is 'n feit dat buigsaamheid FPGA se sterk punt is, wat dit ideaal maak vir toestelle en toepassings wat gereelde wysiging vereis, soos ontwerp DC / DC reguleerder gebruik vir oorspanning beskerming. ASIC is egter die beste geskik vir meer permanente toepassings wat nie verandering benodig nie. In die algemeen, as jy 'n massaproduksie-tipe projek ontwerp, is die ASIC die meer koste-effektiewe roete om te gaan, mits jou toestelle nie konfigurasie of herkonfigurasie vereis nie.

Algemene vrae

1. V: Is FPGA dood?

A: FPGA is beslis nie 'n doodloopstraat nie. As gevolg van hul herkonfigureerbaarheid, solank ASIC 'n ding is, sal hulle nooit verouderd raak nie.

2. V: Is dit moeilik om op FPGA te programmeer?

A: FPGA-verkopers spog dat hul produkte ideale alternatiewe vir DSP, SVE en GPU is – al is hulle almal in een toestel – maar dit is welbekend dat dit moeilik is vir sagteware-ingenieurs om dit te programmeer omdat dit verskil van tradisionele verwerkers.

3. V: Wat is FPGA en hoekom word dit so genoem?

A: Die sogenaamde veldprogrammeerbare hekskikking (FPGA) is omdat hul struktuur baie soortgelyk is aan die verouderde "hekskikking"-vorm van toepassingspesifieke geïntegreerde stroombaan (ASIC).

4. V: Wat kan FPGA doen?

A: FPGA is veral nuttig vir toepassingspesifieke geïntegreerde stroombaan (ASIC) of verwerkerprototipering. Die FPGA kan herprogrammeer word totdat die ASIC- of verwerker-ontwerp voltooi is en daar geen foute is nie, en die werklike vervaardiging van die finale ASIC begin. Intel gebruik FPGA om die nuwe skyfie te prototipeer.

Gevolgtrekking

● Hoe LTM4641 μModule Reguleerder oorspanning doeltreffend voorkom?

● Hoe om verbygaande reaksie van 'n skakelreguleerder te meet?

● Hoe SCR Tiristor Oorspanning Koevoetkringe Beskerm kragtoevoer teen oorspanning?

● 'n Uiteindelike gids tot Zener-diodes in 2021

Los 'n boodskap 

boodskap Lys