FPGA супраць ASIC: вызначэння і адрозненні

FPGA і ASIC - гэта два асноўных тыпу найбольш важных тэхналогій мікрасхем, якія выкарыстоўваюцца ў інтэгральных схемах. Але яны выкарыстоўваюцца для розных мэтаў, таму што маюць розныя характарыстыкі ў многіх аспектах. Калі вы не разумееце адрозненняў паміж імі або выкарыстоўваеце іх не ў тым месцы, вы можаце панесці страты.

На гэтай старонцы мы пазнаёмімся з тым, што такое FPGA і ASIC, а таксама з розніцай у характарыстыках і прымяненнях паміж імі. Вы можаце высветліць праблему і даведацца, як выбраць лепшы для вашага бізнесу з дапамогай гэтай акцыі. Працягваем чытаць!

Абмен - гэта клопат!

змест

● Што такое ASIC?

● Што такое ПЛІС?

● Якія адрозненні паміж FPGA і ASIC?

● Часта задаваныя пытанні

● заключэнне

Што такое ASIC?

ASIC расшыфроўваецца як інтэгральная схема для канкрэтных прыкладанняў. Акрамя таго, як вынікае з назвы, гэта мікрасхема, якая служыць той мэце, для якой яна была распрацавана, і не дазваляе перапраграмаваць або мадыфікаваць. Што, у сваю чаргу, азначае, што ён не можа выконваць іншую функцыю або запускаць іншае прыкладанне пасля завяршэння праграмавання.

З Дызайн ASIC для пэўнай функцыі, гэта вызначае, як чып атрымлівае сваё праграмаванне. Сам працэс праграмавання складаецца з пастаяннага ўцягвання атрыманай схемы ў крэмній.

Што тычыцца прымянення, тэхналогія мікрасхем ASIC выкарыстоўваецца ў такіх электронных прыладах, як ноўтбукі, смартфоны і тэлевізары, каб даць вам уяўленне аб сферы іх выкарыстання.

Што такое ПЛІС?

Field Programmable Gate Array або FPGA знаходзіцца ў прамой канкурэнцыі з тэхналогіяй мікрасхем ASIC. Акрамя таго, FPGA - гэта, па сутнасці, мікрасхема, якую можна запраграмаваць і перапраграмаваць для выканання шматлікіх функцый у любы момант часу.

Акрамя таго, адзін чып складаецца з тысяч блокаў, званых лагічнымі блокамі, якія злучаны з праграмуемымі злучэннямі. The Схема FPGA вырабляецца шляхам злучэння некалькіх наладжвальных блокаў і мае жорсткую ўнутраную структуру. Такім чынам, FPGA - гэта па сутнасці праграмуемая версія ASIC.

У цэлым, FPGA забяспечвае агульную функцыянальнасць, якая дазваляе праграмаваць у адпаведнасці з вашымі патрабаваннямі. Аднак, як і большасць рэчаў у жыцці, ёсць пабочныя эфекты ўніверсальнасці FPGA. У дадзеным выпадку гэта павышаны кошт, павелічэнне ўнутранай затрымкі і абмежаваная аналагавая функцыянальнасць.

Уводзіны ў FPGA

Якія адрозненні паміж FPGA і ASIC?

У наступных некалькіх абзацах я прывяду паралельнае параўнанне FPGA і ASIC з пункту гледжання прымянення, камерцыйнай жыццяздольнасці і тэхналагічных аспектаў. У прыватнасці, гэта NRE, праектны паток, прадукцыйнасць і эфектыўнасць, кошт, энергаспажыванне, памер, час выхаду на рынак, канфігурацыя, бар'еры ўваходу, кошт за адзінку, працоўная частата, аналагавыя канструкцыі, прымяненне. Майце на ўвазе, што абедзве тэхналогіі вылучаюцца ў розных прылажэннях і крытэрыях, і звычайна залежыць ад таго, што адпавядае вашым індывідуальным патрэбам у залежнасці ад выбару.

НЕ

NRE расшыфроўваецца як разавыя інжынерныя выдаткі. Як вы можаце сабе ўявіць, калі ў адным сказе ёсць словы "паўторны" і "выдаткі", кожнае прадпрыемства хвалюецца, калі чуе гэтыя два словы. Такім чынам, можна з упэўненасцю сказаць, што гэта важны вырашальны фактар. Больш за тое, у выпадку ASIC гэта выключна высока, у той час як у FPGA гэтага амаль не існуе.

Аднак у агульнай схеме агульны кошт становіцца ўсё ніжэй і ніжэй, чым больш значная колькасць вам патрабуецца з пункту гледжання ASIC. Акрамя таго, FPGA можа каштаваць вам больш у цэлым, паколькі яго асобныя выдаткі на адзінку вышэй, чым ASIC.

Плынь дызайну

Кожны інжынер і дызайнер друкаваных плат аддае перавагу больш беспраблемнаму і спрошчанаму працэсу праектавання. Тое, што тое, што вы робіце, складанае, не азначае, што вы хочаце, каб сам працэс быў складаным. Такім чынам, з пункту гледжання прастаты канструявання, FPGA менш складаная, чым ASIC.

Гэта звязана з Гнуткасць і ўніверсальнасць FPGA, больш кароткі час выхаду на рынак і тое, што яго можна перапраграмаваць. У той час як з ASIC ён больш уцягнуты ў працэс праектавання, таму што яго нельга перапраграмаваць, і для працэсу праектавання патрэбныя дарагія спецыяльныя інструменты EDA.

Прадукцыйнасць і эфектыўнасць

Што тычыцца прадукцыйнасці, ASIC пераўзыходзіць FPGA з невялікім адрывам, у першую чаргу з-за меншага энергаспажывання і розных магчымых функцыянальных магчымасцей, якія можна накласці на адзін чып. Акрамя таго, FPGA мае больш цвёрдую ўнутраную структуру, у той час як з ASIC вы можаце спраектаваць яе, каб пераўзысці энергаспажыванне або хуткасць.

Каштаваць

Нават пры павелічэнні кошту NRE ASIC лічыцца больш эканамічна эфектыўным у параўнанні з FPGA, якія прыносяць прыбытак толькі пры распрацоўцы ў меншых колькасцях.

спажываная магутнасць

Як я ўжо згадваў раней, ASIC патрабуюць менш энергіі і, такім чынам, забяспечваюць лепшы варыянт, чым больш высокае энергаспажыванне FPGA. Асабліва з электроннымі прыладамі, якія працуюць ад батарэек.

памер

З пункту гледжання памеру, гэта пытанне фізікі. З ASIC яго дызайн прызначаны для адной функцыі; такім чынам, ён складаецца менавіта з колькасці варот, неабходных для патрэбнага прымянення. Аднак з-за шматфункцыянальнасці FPGA адзін блок будзе значна большым з-за яго ўнутранай структуры і пэўнага памеру, які вы не можаце змяніць.

Час на рынак

Такім чынам, як згадвалася раней, FPGA забяспечвае больш хуткі час выхаду на рынак, чым ASIC, дзякуючы сваёй прастаце з пункту гледжання патоку праектавання. Больш за тое, ASIC таксама патрабуе макетаў, бэкэнд-працэсаў і пашыранай праверкі, і ўсё гэта займае шмат часу.

канфігурацыя

 

Увогуле, самае відавочнае адрозненне паміж FPGA і ASIC заключаецца ў праграмаванні. Такім чынам, лагічным высновай з'яўляецца тое, што FPGA прапануе больш варыянтаў з пункту гледжання гнуткасці. FPGA не толькі гнуткая, але і забяспечвае функцыянальнасць «гарачай замены», якая дазваляе мадыфікаваць нават падчас выкарыстання.

Бар'еры для ўваходу

 

Бар'еры для ўваходу, па сутнасці, адносяцца да цяжкасцей з набыццём гэтых тэхналогій і першапачатковых выдаткаў, звязаных з гэтым. У дачыненні да ASIC гэта надзвычай высока з-за NRE і складанасці канструкцыі, а таксама працы. Справаздачы паказваюць, што распрацоўка ASIC можа складаць мільёны, у той час як з FPGA вы можаце пачаць распрацоўку менш чым за некалькі тысяч (<$5000).

Кошт за адзінку

 

Нягледзячы на ​​​​тое, што ASIC мае больш высокі NRE, яго кошт на адзінку ніжэй, чым у FPGA, што робіць іх ідэальнымі для дызайнерскіх праектаў масавай вытворчасці.

працоўная частата

 

З пункту гледжання канструктыўных характарыстык, FPGA мае абмежаваныя працоўныя частоты. Гэта адзін з тых пабочных эфектаў яго гнуткасці (перапраграмуемы). Аднак з больш мэтанакіраваным падыходам да функцыянальнасці ASIC ён можа працаваць на больш высокіх частотах.

Аналагавыя канструкцыі

Калі вашы праекты аналагавыя, вы не зможаце выкарыстоўваць FPGA. Аднак у выпадку ASIC вы можаце выкарыстоўваць аналагавае абсталяванне, такое як ВЧ-блокі (Bluetooth і WiFi), аналагава-лічбавыя пераўтваральнікі і многае іншае, каб палегчыць вашы аналагавыя праекты.

 

Аплікацыі

 

Перш за ўсё, гэта факт, што гнуткасць з'яўляецца моцным бокам FPGA, што робіць яго ідэальным для прылад і прыкладанняў, якія патрабуюць частых мадыфікацый, напрыклад, праектаванне DC / DC рэгулятар выкарыстоўваецца для абароны ад перанапружання. Аднак ASIC лепш за ўсё падыходзіць для больш пастаянных прыкладанняў, якія не патрабуюць мадыфікацыі. У цэлым, калі вы распрацоўваеце праект масавай вытворчасці, ASIC з'яўляецца больш эканамічна эфектыўным шляхам, пры ўмове, што вашы прылады не патрабуюць канфігурацыі або пераканфігурацыі.

Часта задаюць пытанні

1. Пытанне: FPGA мёртвыя?

A: FPGA дакладна не тупік. З-за іх магчымасці рэканфігурацыі, пакуль ASIC ёсць, яны ніколі не састарэюць.

2. Пытанне: ці цяжка праграмаваць на FPGA?

A: Пастаўшчыкі FPGA выхваляюцца тым, што іх прадукты з'яўляюцца ідэальнай альтэрнатывай DSP, CPU і GPU - нават калі ўсе яны знаходзяцца ў адной прыладзе - але добра вядома, што інжынерам праграмнага забеспячэння іх складана праграмаваць, таму што яны адрозніваюцца ад традыцыйных працэсараў.

3. Пытанне: Што такое FPGA і чаму яна так называецца?

Адказ: так званая праграмуемая палявая вентыляцыйная рашотка (FPGA) створана таму, што іх структура вельмі падобная на састарэлую форму інтэгральнай схемы для прымянення (ASIC).

4. Пытанне: Што можа зрабіць FPGA?

A: FPGA асабліва карысная для канкрэтных інтэгральных схем (ASIC) або прататыпаў працэсара. FPGA можна перапраграмаваць, пакуль не будзе завершана распрацоўка ASIC або працэсара і не будзе адсутнасці памылак, і не пачнецца фактычнае выраб канчатковай ASIC. Intel выкарыстоўвае FPGA для прататыпа новага чыпа.

заключэнне

● Як рэгулятар μModule LTM4641 эфектыўна прадухіляе перанапружанне?

● Як вымераць пераходную рэакцыю пераключальнага рэгулятара?

● Як ломы ад перанапружання тырыстараў абараняюць блокі харчавання ад перанапружання?

● Канчатковае кіраўніцтва па стабілітронах у 2021 годзе

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў