FPGA vs ASIC: Skilgreiningar og munur

FPGA og ASIC eru aðallega tvær tegundir af mikilvægustu flísatækni sem notuð er í samþættri hringrás. En þeir eru notaðir í mismunandi tilgangi vegna þess að þeir hafa mismunandi eiginleika á mörgum sviðum. Ef þú ert ekki með muninn á milli þeirra eða notar þá á röngum stað gætirðu orðið fyrir tjóni.

Á þessari síðu munum við kynna hvað er FPGA og ASIC, og muninn á eiginleikum og forritum á milli þeirra, þú getur fundið út vandamálið og lært hvernig á að velja það besta fyrir fyrirtækið þitt í gegnum þennan hlut. Höldum áfram að lesa!

Að deila er umhyggju!

innihald

● Hvað er ASIC?

● Hvað er FPGA?

● Hver er munurinn á FPGA og ASIC?

● FAQ

● Niðurstaða

Hvað er ASIC?

ASIC stendur fyrir Application-Specific Integrated Circuit. Ennfremur, eins og nafnið gefur til kynna, er það flís sem þjónar þeim tilgangi sem hann hefur verið hannaður fyrir og leyfir ekki endurforritun eða breytingar. Sem aftur þýðir að það getur ekki framkvæmt aðra aðgerð eða keyrt annað forrit þegar forritun er lokið.

Þar sem Hönnun ASIC er fyrir ákveðna aðgerð, þetta ákvarðar hvernig kubburinn tekur á móti forritun sinni. Forritunarferlið sjálft samanstendur af því að draga hringrásina sem myndast varanlega inn í sílikonið.

Hvað varðar forrit er ASIC flístækni í notkun í rafeindatækjum eins og fartölvum, snjallsímum og sjónvörpum, til að gefa þér hugmynd um umfang notkunar þeirra.

Hvað er FPGA?

Field Programmable Gate Array eða FPGA er í beinni samkeppni við ASIC flís tækni. Einnig er FPGA í raun flís sem hægt er að forrita og endurforrita til að framkvæma fjölmargar aðgerðir á hverjum tímapunkti.

Ennfremur samanstendur einn flís af þúsundum eininga sem kallast rökkubbar, sem eru tengdar forritanlegum samtengingum. The FPGA hringrás er gert með því að tengja saman nokkrar stillanlegar blokkir og það hefur stífa innri uppbyggingu. Í stuttu máli er FPGA í raun forritanleg útgáfa af ASIC.

Á heildina litið býður FPGA upp á almenna virkni sem gerir forritun að þínum forskriftum kleift. Hins vegar, eins og flest annað í lífinu, eru aukaverkanir af fjölhæfni FPGA. Í þessu tilviki er um að ræða aukinn kostnað, aukna innri töf og takmarkaða hliðstæða virkni.

Kynning á FPGA

Hver er munurinn á FPGA og ASIC?

Í næstu málsgreinum mun ég veita hlið við hlið samanburð á bæði FPGA og ASIC með tilliti til notkunar, viðskiptalegs hagkvæmni og tæknilegra þátta. Nánar tiltekið eru þau NRE, hönnunarflæði, frammistöðu og skilvirkni, kostnaður, orkunotkun, stærð, tími á markað, uppsetningu, aðgangshindranir, kostnaður á hverja einingu, rekstrartíðni, hliðræn hönnun, forrit. Hafðu í huga að bæði tæknin skarar fram úr í ýmsum forritum og viðmiðum, og það snýst venjulega um það sem hentar þínum þörfum með tilliti til vals.

NRE

NRE stendur fyrir Non-Recurring Engineering cost. Eins og þú getur ímyndað þér, með orðin endurtekin og kostnaður, í sömu setningu, hafa öll fyrirtæki áhyggjur þegar þau heyra þessi tvö orð. Svo það er óhætt að segja að þetta sé mikilvægur ákvörðunarþáttur. Þar að auki, þegar um ASIC er að ræða, er þetta einstaklega hátt, en með FPGA er það næstum engin.

Hins vegar, í stóra kerfinu, verður heildarkostnaðurinn lægri og lægri því marktækara sem magnið sem þú þarfnast með tilliti til ASIC. Ennfremur getur FPGA kostað þig meira í heildina þar sem einstaklingskostnaður þess er hærri á hverja einingu en ASIC.

Hönnunarflæði

Sérhver verkfræðingur og PCB hönnuður kjósa vandræðalausara og einfaldara hönnunarferli. Bara vegna þess að það sem þú gerir er flókið þýðir ekki að þú viljir að ferlið sjálft sé flókið. Þess vegna, hvað varðar einfaldleika hönnunarflæðis, er FPGA minna flókið en ASIC.

Þetta er vegna þess Sveigjanleiki FPGA, fjölhæfni, styttri tími á markað og sú staðreynd að það er endurforritanlegt. Með ASIC tekur það meira þátt hvað varðar hönnunarflæði vegna þess að það er ekki endurforritanlegt og það krefst dýrra hollra EDA verkfæra fyrir hönnunarferlið.

Árangur og skilvirkni

Hvað varðar afköst er ASIC betri en FPGA með litlum mun, fyrst og fremst vegna minni orkunotkunar og hinna ýmsu mögulegu virkni sem þú getur sett á einn flís. Einnig hefur FPGA stífari innri uppbyggingu, en með ASIC geturðu hannað það til að skara fram úr í orkunotkun eða hraða.

Kostnaður

Jafnvel með auknum NRE kostnaði er talið að ASIC sé hagkvæmara, allt talið samanborið við FPGA, sem er aðeins arðbært þegar það er þróað í minna magni.

Rafmagnsnotkun

Eins og ég nefndi áður þurfa ASICs minna afl og veita því betri valkost en meiri orkunotkun FPGA. Sérstaklega með rafeindatækjum sem ganga fyrir rafhlöðum.

Size

Hvað varðar stærð er þetta spurning um eðlisfræði. Með ASIC er hönnun þess fyrir eina virkni; þess vegna samanstendur það af nákvæmlega þeim fjölda hliða sem þarf fyrir viðkomandi notkun. Hins vegar, með fjölvirkni FPGA, verður ein eining umtalsvert stærri, vegna innri uppbyggingar hennar og ákveðinnar stærðar sem þú getur ekki breytt.

Tími til Markaðsfréttir

Svo, eins og fyrr segir, veitir FPGA hraðari tíma á markað en ASIC vegna einfaldleika þess hvað varðar hönnunarflæði. Þar að auki krefst ASIC einnig skipulags, bakendaferla og háþróaðrar sannprófunar, sem allt er tímafrekt.

Stillingar

 

Á heildina litið er mest áberandi munurinn á FPGA og ASIC forritanleiki. Þess vegna er rökrétt niðurstaða hér að FPGA býður upp á fleiri valkosti hvað varðar sveigjanleika. FPGA er ekki aðeins sveigjanlegt, heldur veitir það einnig „heitt skiptanlegt“ virkni sem gerir kleift að breyta jafnvel meðan á notkun stendur.

Hindranir við inngöngu

 

Aðgangshindranir vísar í meginatriðum til erfiðleika við að afla sér þessarar tækni og fyrirframkostnaðar sem henni fylgir. Með vísan til ASIC er þetta einstaklega hátt vegna NRE og flókið hönnunar sem og reksturs. Skýrslur benda til þess að ASIC þróun geti numið milljónum, en með FPGA geturðu byrjað þróun með minna en nokkrum þúsundum (<$5000).

Kostnaður á hverja einingu

 

Þrátt fyrir að ASIC hafi hærra NRE, þá er kostnaður á hverja einingu minni en FPGA, sem gerir þá tilvalin fyrir fjöldaframleiðsluhönnunarverkefni.

Rekstrartíðni

 

Hvað varðar hönnunarforskriftir hefur FPGA takmarkaða rekstrartíðni. Þetta er ein af þessum aukaverkunum af sveigjanleika þess (endurforritanlegur). Hins vegar, með ASIC markvissari nálgun á virkni, getur það starfað á hærri tíðni.

Analog hönnun

Ef hönnunin þín er hliðstæð muntu ekki geta notað FPGA. Hins vegar, þegar um ASIC er að ræða, geturðu notað hliðstæða vélbúnað eins og RF blokkir (Bluetooth og WiFi), hliðstæða til stafræna breyta og fleira til að auðvelda hliðstæða hönnunina þína.

 

Umsækjendur

 

Í fyrsta lagi er það staðreynd að sveigjanleiki er sterkasti hlið FPGA, sem gerir það tilvalið fyrir tæki og forrit sem þurfa tíðar breytingar, eins og hönnun DC / DC þrýstijafnari notaður til yfirspennuverndar. Hins vegar hentar ASIC best fyrir varanlegri forrit sem þurfa ekki breytingar. Á heildina litið, ef þú ert að hanna fjöldaframleiðsluverkefni, þá er ASIC hagkvæmari leiðin til að fara, að því tilskildu að tækin þín þurfi ekki að stilla eða endurstilla.

Algengar spurningar

1. Sp.: Er FPGA dauður?

A: FPGA er örugglega ekki blindgata. Vegna endurstillingar þeirra, svo lengi sem ASIC er hlutur, munu þeir aldrei verða úreltir.

2. Sp.: Er erfitt að forrita á FPGA?

A: FPGA söluaðilar státa af því að vörur þeirra séu tilvalin valkostur við DSP, CPU og GPU - jafnvel þótt þær séu allar í einu tæki - en það er vel þekkt að það er erfitt fyrir hugbúnaðarverkfræðinga að forrita þær vegna þess að þær eru frábrugðnar hefðbundnum örgjörvum.

3. Sp.: Hvað er FPGA og hvers vegna er það svo kallað?

A: Svokallað field programable gate array (FPGA) er vegna þess að uppbygging þeirra er mjög svipuð gamaldags „gate array“ formi umsóknarsértækrar samþættrar hringrásar (ASIC).

4. Sp.: Hvað getur FPGA gert?

A: FPGA er sérstaklega gagnlegt fyrir notkunarsértæka samþætta hringrás (ASIC) eða frumgerð örgjörva. Hægt er að endurforrita FPGA þar til ASIC eða örgjörvahönnun er lokið og engar villur eru og raunveruleg framleiðsla á endanlegu ASIC hefst. Intel notar FPGA til að frumgerð nýja flíssins.

Niðurstaða

● Hvernig LTM4641 μModule Regulator kemur í veg fyrir ofspennu á skilvirkan hátt?

● Hvernig á að mæla tímabundin svörun skiptistýringartækis?

● Hvernig SCR thyristor ofspenna kúbein hringrás verndar aflgjafa gegn ofspennu?

● Fullkominn leiðarvísir fyrir Zener díóða árið 2021

Skildu eftir skilaboð 

Skilaboðalisti