FPGA vs. ASIC: Mga Kahulugan at Mga Pagkakaiba

Ang FPGA at ASIC ay ang dalawang pangunahing uri ng pinakamahalagang teknolohiya ng chip na ginagamit sa integrated circuit. Ngunit ginagamit ang mga ito para sa iba't ibang layunin dahil may iba't ibang katangian sa maraming aspeto. Kung hindi ka malinaw sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga ito o gamitin ang mga ito sa maling lugar, maaari kang magdusa ng mga pagkalugi.

Sa pahinang ito, ipapakilala namin kung ano ang FPGA at ASIC, at ang mga pagkakaiba ng mga katangian at aplikasyon sa pagitan ng mga ito, maaari mong malaman ang problema at matutunan kung paano pumili ng mas mahusay para sa iyong negosyo sa pamamagitan ng bahaging ito. Ipagpatuloy natin ang pagbabasa!

Ang pag bigay AY PAG ALAGA!

nilalaman

● Ano ang ASIC?

● Ano ang FPGA?

● Ano ang mga Pagkakaiba sa pagitan ng FPGA at ASIC?

● FAQ

● Konklusyon

Ano ang ASIC?

Ang ASIC ay kumakatawan sa Application-Specific Integrated Circuit. Higit pa rito, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ito ay isang chip na nagsisilbi sa layunin kung saan ito idinisenyo at hindi pinahihintulutan ang reprogramming o pagbabago. Na, sa turn, ay nangangahulugan na ito ay hindi maaaring gumanap ng isa pang function o execute ng isa pang application kapag ang programming ay kumpleto na.

Dahil ang disenyo ng ASIC ay para sa isang partikular na function, tinutukoy nito kung paano natatanggap ng chip ang programming nito. Ang mismong proseso ng programming ay binubuo ng pagguhit ng resultang circuit nang permanente sa silikon.

Sa mga tuntunin ng mga aplikasyon, ang ASIC chip technology ay ginagamit sa mga elektronikong device gaya ng mga laptop, smartphone, at TV, upang bigyan ka ng ideya ng saklaw ng paggamit ng mga ito.

Ano ang FPGA?

Ang Field Programmable Gate Array o FPGA ay direktang nakikipagkumpitensya sa teknolohiya ng ASIC chip. Gayundin, ang FPGA ay, sa esensya, isang chip na maaaring i-program at i-reprogram upang maisagawa ang maraming mga function sa anumang solong punto ng oras.

Higit pa rito, ang isang chip ay binubuo ng libu-libong unit na tinatawag na logic blocks, na naka-link sa mga programmable interconnects. Ang Ang circuit ng FPGA ay ginawa sa pamamagitan ng pagkonekta ng ilang mga bloke na maaaring i-configure, at mayroon itong matibay na panloob na istraktura. Sa kabuuan, ang isang FPGA ay mahalagang isang programmable na bersyon ng isang ASIC.

Sa pangkalahatan, ang FPGA ay nagbibigay ng pangkalahatang pag-andar na nagbibigay-daan sa programming sa iyong mga detalye. Gayunpaman, tulad ng karamihan sa mga bagay sa buhay, may mga side effect ng versatility ng FPGA. Sa kasong ito, ito ay isang tumaas na gastos, tumaas na panloob na pagkaantala, at limitadong analog functionality.

Ang Panimula sa FPGA

Ano ang mga Pagkakaiba sa pagitan ng FPGA at ASIC?

Sa susunod na ilang talata, magbibigay ako ng magkatabing paghahambing ng parehong FPGA at ASIC sa mga tuntunin ng aplikasyon, komersyal na posibilidad na mabuhay, at teknolohikal na aspeto. Sa partikular, ang mga ito ay NRE, daloy ng disenyo, performane at kahusayan, gastos, pagkonsumo ng kuryente, laki, oras sa merkado, pagsasaayos, mga hadlang sa pagpasok, bawat yunit ng gastos, dalas ng pagpapatakbo, mga disenyo ng analog, mga aplikasyon. Tandaan na ang parehong mga teknolohiya ay mahusay sa iba't ibang mga aplikasyon at pamantayan, at ito ay karaniwang nagde-devolve sa kung alin ang nababagay sa iyong mga indibidwal na pangangailangan sa pagtukoy sa pagpili.

NRE

Ang NRE ay kumakatawan sa Non-Recurring Engineering na mga gastos. Tulad ng maiisip mo, sa mga salitang paulit-ulit at gastos, sa parehong pangungusap, ang bawat negosyo ay nababahala kapag narinig nila ang dalawang salitang iyon. Kaya, ligtas na sabihin na ito ay isang mahalagang salik sa pagpapasya. Bukod dito, sa kaso ng ASIC, ito ay napakataas, samantalang, sa FPGA, ito ay halos wala.

Gayunpaman, sa engrandeng pamamaraan, ang kabuuang gastos ay bumababa at bumababa kapag mas makabuluhan ang dami na kailangan mo sa mga tuntunin ng ASIC. Higit pa rito, ang FPGA ay maaaring magastos sa iyo ng mas pangkalahatang dahil ang mga indibidwal na gastos nito ay mas mataas sa bawat yunit kaysa sa ASIC.

Daloy ng Disenyo

Mas gusto ng bawat engineer at PCB designer ang isang mas walang problema at simpleng proseso ng disenyo. Dahil lang sa kumplikado ang ginagawa mo, hindi ibig sabihin na gusto mong maging kumplikado ang proseso mismo. Samakatuwid, sa mga tuntunin ng pagiging simple ng daloy ng disenyo, ang FPGA ay hindi gaanong kumplikado kaysa sa ASIC.

Ito ay dahil sa Ang flexibility ng FPGA, versatility, mas maikling oras para mag-market, at ang katotohanang ito ay na-reprogrammable. Samantalang, sa ASIC, ito ay higit na kasangkot sa mga tuntunin ng daloy ng disenyo dahil hindi ito reprogrammable, at nangangailangan ito ng mahal na nakatuong EDA tool para sa proseso ng disenyo.

Pagganap at Kahusayan

Sa mga tuntunin ng pagganap, nahihigitan ng ASIC ang FPGA sa isang maliit na margin, pangunahin dahil sa mas mababang pagkonsumo ng kuryente at ang iba't ibang posibleng pag-andar na maaari mong i-layer sa isang chip. Gayundin, ang FPGA ay may mas mahigpit na panloob na istraktura, samantalang, sa isang ASIC, maaari mo itong idisenyo upang maging mahusay sa paggamit ng kuryente o bilis.

gastos

Kahit na may tumaas na halaga ng NRE, ang ASIC ay naisip na mas cost-effective, lahat ng bagay ay isinasaalang-alang kumpara sa FPGA, na kumikita lamang kapag binuo sa mas maliit na dami.

Power Consumption

Tulad ng nabanggit ko dati, ang mga ASIC ay nangangailangan ng mas kaunting kapangyarihan at sa gayon ay nagbibigay ng isang mas mahusay na opsyon kaysa sa mas mataas na pagkonsumo ng kuryente FPGA. Lalo na sa mga electronic device na pinapatakbo ng baterya.

laki

Sa mga tuntunin ng laki, ito ay isang bagay ng pisika. Sa isang ASIC, ang disenyo nito ay para sa isang pag-andar; samakatuwid, ito ay binubuo ng tiyak na bilang ng mga gate na kinakailangan para sa nais na aplikasyon. Gayunpaman, sa multifunctionality ng FPGA, ang isang yunit ay magiging mas malaki, dahil sa panloob na istraktura nito at isang tiyak na sukat na hindi mo mababago.

Time sa Market

Kaya, tulad ng nabanggit kanina, ang FPGA ay nagbibigay ng mas mabilis na oras sa merkado kaysa sa ASIC dahil sa pagiging simple nito sa mga tuntunin ng daloy ng disenyo. Bukod dito, nangangailangan din ang ASIC ng mga layout, proseso ng back end, at advanced na pag-verify, na lahat ay nakakaubos ng oras.

Configuration

 

Sa pangkalahatan, ang pinaka-malinaw na pagkakaiba sa pagitan ng FPGA at ASIC ay programmability. Samakatuwid, ang lohikal na konklusyon dito ay nag-aalok ang FPGA ng higit pang mga pagpipilian sa mga tuntunin ng kakayahang umangkop. Ang FPGA ay hindi lamang flexible, ngunit nagbibigay din sila ng "hot-swappable" functionality na nagbibigay-daan sa pagbabago kahit na habang ginagamit.

Mga hadlang sa pagpasok

 

Ang mga hadlang sa pagpasok, sa esensya, ay tumutukoy sa kahirapan sa pagkuha ng mga teknolohiyang ito at ang paunang gastos na nauugnay dito. Sa pagtukoy sa ASIC, ito ay napakataas dahil sa NRE at pagiging kumplikado ng disenyo pati na rin ang operasyon. Ipinahihiwatig ng mga ulat na ang pag-unlad ng ASIC ay maaaring umabot sa milyun-milyon, samantalang sa FPGA, maaari mong simulan ang pag-develop nang mas mababa sa ilang grand (<$5000).

Bawat Gastos ng Yunit

 

Bagama't may mas mataas na NRE ang ASIC, mas mababa ang gastos nito sa bawat yunit kaysa sa FPGA, na ginagawang perpekto ang mga ito para sa mga proyektong disenyo ng mass production.

Operating Dalas

 

Sa mga tuntunin ng mga detalye ng disenyo, ang FPGA ay may limitadong mga frequency ng pagpapatakbo. Isa ito sa mga side effect ng flexibility nito (reprogrammable). Gayunpaman, sa ASIC na mas nakatutok na diskarte sa functionality, maaari itong gumana sa mas mataas na frequency.

Mga Disenyong Analog

Kung ang iyong mga disenyo ay analog, hindi mo magagamit ang FPGA. Gayunpaman, sa kaso ng ASIC, maaari mong gamitin ang analog na hardware tulad ng RF blocks (Bluetooth at WiFi), analog to digital converter, at higit pa para mapadali ang iyong mga analog na disenyo.

 

Mga Applicaton

 

Una sa lahat, ito ay isang katotohanan na ang flexibility ay ang malakas na suit ng FPGA, na ginagawang perpekto para sa mga device at application na nangangailangan ng madalas na pagbabago, tulad ng pagdidisenyo. DC / DC regulator na ginagamit para sa overvoltage na proteksyon. Gayunpaman, ang ASIC ay pinakaangkop para sa mas permanenteng mga application na hindi nangangailangan ng pagbabago. Sa pangkalahatan, kung nagdidisenyo ka ng mass-production na uri ng proyekto, ang ASIC ay ang mas cost-effective na rutang pupuntahan, basta ang iyong mga device ay hindi nangangailangan ng pag-configure o muling pag-configure.

Mga Madalas Itanong

1. T: Patay ba ang FPGA?

A: Tiyak na hindi dead end ang FPGA. Dahil sa kanilang muling pagsasaayos, hangga't ang ASIC ay isang bagay, hindi sila kailanman magiging laos.

2. T: Mahirap ba Mag-program sa FPGA?

A: Ipinagmamalaki ng mga vendor ng FPGA na ang kanilang mga produkto ay mainam na alternatibo sa DSP, CPU at GPU - kahit na lahat sila ay nasa isang device - ngunit kilalang-kilala na ang mga ito ay mahirap para sa mga software engineer na magprogram dahil iba sila sa mga tradisyonal na processor.

3. T: Ano ang FPGA at Bakit ito tinatawag?

A: Ang tinatawag na field programmable gate array (FPGA) ay dahil ang kanilang istraktura ay halos kapareho sa lumang "gate array" na anyo ng application specific integrated circuit (ASIC).

4. T: Ano ang magagawa ng FPGA?

A: Ang FPGA ay partikular na kapaki-pakinabang para sa application specific integrated circuit (ASIC) o processor prototyping. Maaaring i-reprogram ang FPGA hanggang sa makumpleto ang disenyo ng ASIC o processor at walang mga error, at magsisimula ang aktwal na paggawa ng panghuling ASIC. Gumagamit ang Intel ng FPGA para prototype ang bagong chip.

Konklusyon

● Paano Mahusay na Pinipigilan ng LTM4641 μModule Regulator ang Overvoltage?

● Paano Sukatin ang Lumilipas na Tugon ng isang Switching Regulator?

● Paano Pinoprotektahan ng SCR Thyristor Overvoltage Crowbar Circuits ang Mga Power Supplies mula sa Overvoltage?

● Isang Ultimate Guide sa Zener Diodes sa 2021

Mag-iwan ng mensahe 

Listahan ng Mensahe