FPGA vs ASIC: Diffiniadau a Gwahaniaethau

FPGA ac ASIC yw'r ddau fath yn bennaf o'r technolegau sglodion pwysicaf a ddefnyddir mewn cylched integredig. Ond fe'u defnyddir at wahanol ddibenion oherwydd bod ganddynt nodweddion gwahanol mewn sawl agwedd. Os nad ydych yn glir ynghylch y gwahaniaethau rhyngddynt neu'n eu defnyddio yn y lle anghywir, efallai y byddwch yn dioddef colledion.

Ar y dudalen hon, byddwn yn cyflwyno beth yw FPGA ac ASIC, a'r gwahaniaethau o ran nodweddion a chymwysiadau rhyngddynt, gallwch ddarganfod y broblem a dysgu sut i ddewis yr un gorau i'ch busnes trwy'r gyfran hon. Gadewch i ni ddal ati i ddarllen!

Mae rhannu yn Gofalu!

Cynnwys

● Beth yw ASIC?

● Beth yw FPGA?

● Beth yw'r Gwahaniaethau rhwng FPGA ac ASIC?

● Cwestiynau Cyffredin

● Casgliad

Beth yw ASIC?

Mae ASIC yn sefyll am Gylchdaith Integredig sy'n Benodol i'r Cais. At hynny, fel y mae'r enw'n awgrymu, mae'n sglodyn sy'n ateb y diben y cafodd ei ddylunio ar ei gyfer ac nad yw'n caniatáu ailraglennu nac addasu. Sydd, yn ei dro, yn golygu na all gyflawni swyddogaeth arall na gweithredu cymhwysiad arall unwaith y bydd y rhaglennu wedi'i gwblhau.

Ers yr Dyluniad ASIC ar gyfer swyddogaeth benodol, mae hyn yn pennu sut mae'r sglodyn yn derbyn ei raglennu. Mae'r broses raglennu ei hun yn cynnwys tynnu'r gylched canlyniadol yn barhaol i'r silicon.

O ran cymwysiadau, mae technoleg sglodion ASIC yn cael ei defnyddio mewn dyfeisiau electronig fel gliniaduron, ffonau clyfar a setiau teledu, i roi syniad i chi o gwmpas eu defnydd.

Beth yw FPGA?

Mae Maes Gate Rhaglenadwy Maes neu FPGA mewn cystadleuaeth uniongyrchol â thechnoleg sglodion ASIC. Hefyd, mae FPGA, yn ei hanfod, yn sglodyn y gellir ei raglennu a'i ailraglennu i gyflawni nifer o swyddogaethau ar unrhyw adeg benodol.

At hynny, mae sglodyn sengl yn cynnwys miloedd o unedau o'r enw blociau rhesymeg, sy'n gysylltiedig â rhyng-gysylltiadau rhaglenadwy. Yr Cylchdaith FPGA yn cael ei wneud trwy gysylltu sawl bloc ffurfweddadwy, ac mae ganddo strwythur mewnol anhyblyg. I grynhoi, mae FPGA yn ei hanfod yn fersiwn rhaglenadwy o ASIC.

At ei gilydd, mae'r FPGA yn rhoi swyddogaeth gyffredinol sy'n caniatáu rhaglennu i'ch manylebau. Fodd bynnag, fel y rhan fwyaf o bethau mewn bywyd, mae sgil effeithiau amlochredd FPGA. Yn yr achos hwn, mae'n gost uwch, mwy o oedi mewnol, ac ymarferoldeb analog cyfyngedig.

Y Cyflwyniad i'r FPGA

Beth yw'r Gwahaniaethau rhwng FPGA ac ASIC?

Dros y sawl paragraff nesaf, byddaf yn darparu cymhariaeth ochr yn ochr o FPGA ac ASIC o ran cymhwysiad, hyfywedd masnachol, ac agweddau technolegol. Yn benodol, maent yn NRE, llif dylunio, perfformiad ac effeithlonrwydd, cost, defnydd pŵer, maint, amser i'r farchnad, cyfluniad, rhwystrau mynediad, cost fesul uned, amlder gweithredu, dyluniadau analog, cymwysiadau. Cofiwch fod y ddwy dechnoleg yn rhagori mewn cymwysiadau a meini prawf amrywiol, ac mae fel arfer yn datganoli i ba un sy'n gweddu i'ch anghenion unigol o ran dewis.

NRE

Mae NRE yn sefyll am gostau Peirianneg Di-gylchol. Fel y gallwch ddychmygu, gyda'r geiriau cylchol a chostau, yn yr un frawddeg, mae pob busnes yn bryderus wrth glywed y ddau air hynny. Felly, mae'n ddiogel dweud bod hwn yn ffactor penderfynu hanfodol. At hynny, yn achos ASIC, mae hyn yn eithriadol o uchel, ond, gyda FPGA, nid yw bron yn bodoli.

Fodd bynnag, yn y cynllun mawreddog, mae cyfanswm y gost yn mynd yn is ac yn gostwng po fwyaf arwyddocaol yw'r maint sydd ei angen arnoch o ran ASIC. Ar ben hynny, gall FPGA gostio mwy i chi yn gyffredinol gan fod ei gostau unigol yn uwch fesul uned nag ASIC.

Llif Dylunio

Mae'n well gan bob peiriannydd a dylunydd PCB broses ddylunio fwy didrafferth a gor-syml. Nid yw'r ffaith eich bod yn gymhleth yn golygu eich bod am i'r broses ei hun fod yn gymhleth. Felly, o ran symlrwydd llif dylunio, mae FPGA yn llai cymhleth nag ASIC.

Mae hyn oherwydd y Hyblygrwydd, hyblygrwydd FPGA, amser byrrach i'r farchnad, a'r ffaith ei fod yn ail-raglennu. Tra, gydag ASIC, mae'n ymwneud yn fwy â llif y dyluniad oherwydd nad oes modd ei ail-raglennu, ac mae angen offer EDA pwrpasol costus ar gyfer y broses ddylunio.

Perfformiad ac Effeithlonrwydd

O ran perfformiad, mae ASIC yn perfformio'n well na FPGA o ychydig iawn, yn bennaf oherwydd defnydd pŵer is a'r swyddogaethau posibl amrywiol y gallwch eu haenu ar un sglodyn. Hefyd, mae gan FPGA strwythur mewnol mwy anhyblyg, ond, gydag ASIC, gallwch ei ddylunio i ragori mewn defnydd pŵer neu gyflymder.

Cost

Hyd yn oed gyda chost gynyddol NRE, credir bod ASIC yn fwy cost-effeithiol, pob peth yn cael ei ystyried o'i gymharu â FPGA, sydd ond yn broffidiol pan gaiff ei ddatblygu mewn symiau llai.

Defnydd Power

Fel y soniais yn flaenorol, mae angen llai o bŵer ar ASICs ac felly'n darparu opsiwn gwell na'r un defnydd pŵer uwch FPGA. Yn enwedig gyda dyfeisiau electronig sy'n cael eu gweithredu gan fatri.

Maint

O ran maint, mae'n fater o ffiseg. Gyda ASIC, mae ei ddyluniad ar gyfer un swyddogaeth; felly, mae'n cynnwys yn union nifer y gatiau sy'n ofynnol ar gyfer y cais a ddymunir. Fodd bynnag, gydag amlswyddogaeth FPGA, bydd uned sengl yn sylweddol fwy, oherwydd ei strwythur mewnol a maint penodol na allwch ei newid.

Amser i Farchnad

Felly, fel y crybwyllwyd yn gynharach, mae FPGA yn rhoi amser cyflymach i farchnata nag ASIC oherwydd ei symlrwydd o ran llif y dyluniad. Ar ben hynny, mae ASIC hefyd yn gofyn am gynlluniau, prosesau pen ôl, a dilysu uwch, ac mae pob un ohonynt yn cymryd llawer o amser.

ffurfweddiad

 

Ar y cyfan, y gwahaniaeth mwyaf amlwg rhwng FPGA ac ASIC yw rhaglenadwyedd. Felly, y casgliad rhesymegol yma yw bod FPGA yn cynnig mwy o opsiynau o ran hyblygrwydd. Mae FPGA nid yn unig yn hyblyg, ond maent hefyd yn darparu ymarferoldeb “poeth-swappable” sy'n caniatáu addasu hyd yn oed tra'n cael ei ddefnyddio.

Rhwystrau Mynediad

 

Mae rhwystrau rhag mynediad, yn eu hanfod, yn cyfeirio at yr anhawster wrth gaffael y technolegau hyn a'r gost ymlaen llaw sy'n gysylltiedig ag ef. O ran ASIC, mae hyn yn eithriadol o uchel oherwydd yr NRE a chymhlethdod y dyluniad yn ogystal â gweithrediad. Mae adroddiadau'n nodi y gall datblygiad ASIC amrywio i'r miliynau, ond gyda FPGA, gallwch chi ddechrau datblygu gyda llai nag ychydig o fawredd (<$5000).

Fesul Cost Uned

 

Er bod gan ASIC NRE uwch, mae ei gost fesul uned yn llai na chost FPGA, sy'n eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer prosiectau dylunio masgynhyrchu.

Amlder Gweithredu

 

O ran manylebau dylunio, mae gan FPGA amleddau gweithredu cyfyngedig. Dyma un o sgîl-effeithiau hynny o'i hyblygrwydd (ail-raglenadwy). Fodd bynnag, gyda dull ASIC yn canolbwyntio mwy ar ymarferoldeb, gall weithredu ar amleddau uwch.

Dyluniadau Analog

Os yw'ch dyluniadau yn analog, ni fyddwch yn gallu defnyddio FPGA. Fodd bynnag, yn achos ASIC, gallwch ddefnyddio caledwedd analog fel blociau RF (Bluetooth a WiFi), trawsnewidwyr analog i ddigidol, a mwy i hwyluso'ch dyluniadau analog.

 

Cymwysiadau

 

Yn gyntaf oll, mae'n ffaith mai hyblygrwydd yw siwt gref FPGA, sy'n ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer dyfeisiau a chymwysiadau y mae angen eu haddasu'n aml, fel dylunio Rheoleiddiwr DC / DC a ddefnyddir ar gyfer amddiffyn overvoltage. Fodd bynnag, mae ASIC yn fwyaf addas ar gyfer cymwysiadau mwy parhaol nad oes angen eu haddasu. Ar y cyfan, os ydych chi'n dylunio prosiect cynhyrchu màs, yr ASIC yw'r llwybr mwyaf cost-effeithiol i'w ddilyn, ar yr amod nad oes angen ffurfweddu neu ailgyflunio eich dyfeisiau.

Cwestiynau Cyffredin

1. C: A yw FPGA yn farw?

A: Yn bendant nid yw FPGA yn ddiweddglo marw. Oherwydd eu hailgyflunio, cyn belled â bod ASIC yn beth, ni fyddant byth yn darfod.

2. C: A yw'n anodd rhaglennu ar FPGA?

A: Mae gwerthwyr FPGA yn brolio bod eu cynhyrchion yn ddewisiadau amgen delfrydol i DSP, CPU a GPU - hyd yn oed os ydyn nhw i gyd mewn un ddyfais - ond mae'n hysbys eu bod yn anodd i beirianwyr meddalwedd eu rhaglennu oherwydd eu bod yn wahanol i broseswyr traddodiadol.

3. C: Beth yw FPGA a Pam y'i gelwir felly?

A: Mae'r arae giât rhaglenadwy maes (FPGA) fel y'i gelwir oherwydd bod eu strwythur yn debyg iawn i'r ffurf hen ffasiwn "arae giât" o gylched integredig cais penodol (ASIC).

4. C: Beth all FPGA ei Wneud?

A: Mae FPGA yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer cylched integredig sy'n benodol i gymhwysiad (ASIC) neu brototeipio prosesydd. Gellir ail-raglennu'r FPGA nes bod y dyluniad ASIC neu'r prosesydd wedi'i gwblhau ac nad oes unrhyw wallau, a bod gweithgynhyrchu gwirioneddol yr ASIC terfynol yn dechrau. Mae Intel yn defnyddio FPGA i brototeipio'r sglodyn newydd.

Casgliad

● Sut mae Rheoleiddiwr Modiwl LTM4641 μ yn Atal Gorfoltedd yn Effeithiol?

● Sut i Fesur Ymateb Dros Dro Rheoleiddiwr Newid?

● Sut mae Cylchedau Crowbar Overvoltage Thyristor AAD yn Diogelu Cyflenwadau Pŵer rhag Overvoltage?

● Canllaw Terfynol i Deuodau Zener yn 2021

Gadewch neges 

Rhestr negeseuon