FPGA vs. ASIC: definicije i razlike

FPGA i ASIC su dvije glavne vrste najvažnijih tehnologija čipova koje se koriste u integriranim krugovima. Ali oni se koriste u različite svrhe jer imaju različite karakteristike u mnogim aspektima. Ako vam nisu jasne razlike između njih ili ih koristite na pogrešnom mjestu, možete pretrpjeti gubitke.

Na ovoj stranici predstavit ćemo što su FPGA i ASIC, te razlike u karakteristikama i aplikacijama između njih, možete saznati problem i naučiti kako odabrati bolji za svoje poslovanje kroz ovu dionicu. Nastavimo čitati!

Dijeliti je voditi brigu!

Sadržaj

● Što je ASIC?

● Što je FPGA?

● Koje su razlike između FPGA i ASIC-a?

● FAQ

● Zaključak

Što je ASIC?

ASIC je skraćenica za Application-Specific Integrated Circuit. Nadalje, kao što naziv implicira, radi se o čipu koji služi svrsi za koju je dizajniran i ne dopušta reprogramiranje ili modificiranje. Što, pak, znači da ne može izvršiti drugu funkciju ili izvršiti drugu aplikaciju nakon što je programiranje završeno.

Budući da ASIC dizajn je za određenu funkciju, to određuje kako čip prima svoje programiranje. Sam proces programiranja sastoji se od trajnog uvlačenja rezultirajućeg kruga u silicij.

Što se tiče aplikacija, ASIC tehnologija čipa se koristi u elektroničkim uređajima kao što su prijenosna računala, pametni telefoni i televizori, kako bi dobili ideju o opsegu njihove uporabe.

Što je FPGA?

Field Programmable Gate Array ili FPGA je u izravnoj konkurenciji s ASIC tehnologijom čipa. Također, FPGA je, u biti, čip koji se može programirati i reprogramirati za obavljanje brojnih funkcija u bilo kojem trenutku u vremenu.

Nadalje, jedan čip se sastoji od tisuća jedinica zvanih logički blokovi, koji su povezani programibilnim interkonekcijama. The FPGA sklop Izrađuje se spajanjem nekoliko konfigurabilnih blokova, a ima krutu unutarnju strukturu. Ukratko, FPGA je u biti programabilna verzija ASIC-a.

Općenito, FPGA pruža opću funkcionalnost koja omogućuje programiranje prema vašim specifikacijama. Međutim, kao i većina stvari u životu, postoje nuspojave svestranosti FPGA. U ovom slučaju, to je povećana cijena, povećano unutarnje kašnjenje i ograničena analogna funkcionalnost.

Uvod u FPGA

Koje su razlike između FPGA i ASIC-a?

U sljedećih nekoliko paragrafa, pružit ću usporednu usporedbu i FPGA i ASIC-a u smislu primjene, komercijalne održivosti i tehnoloških aspekata. Točnije, to su NRE, tijek dizajna, performanse i učinkovitost, trošak, potrošnja energije, veličina, vrijeme do tržišta, konfiguracija, zapreke ulasku, po jediničnoj cijeni, radna frekvencija, analogni dizajn, aplikacije. Imajte na umu da su obje tehnologije izvrsne u različitim primjenama i kriterijima, a obično se prebacuje na ono što odgovara vašim individualnim potrebama u pogledu izbora.

nRE

NRE je skraćenica od Neponavljajućih troškova inženjeringa. Kao što možete zamisliti, s riječima ponavljajući se i troškovi, u istoj rečenici, svaka tvrtka je zabrinuta kada čuje te dvije riječi. Dakle, sa sigurnošću se može reći da je ovo bitan odlučujući čimbenik. Štoviše, u slučaju ASIC-a, to je iznimno visoko, dok kod FPGA gotovo da i ne postoji.

Međutim, u velikoj shemi, ukupni trošak postaje sve niži što je veća količina koja vam je potrebna u smislu ASIC-a. Nadalje, FPGA vas može ukupno koštati više jer su njegovi pojedinačni troškovi veći po jedinici od ASIC-a.

Tijek dizajna

Svaki inženjer i dizajner PCB-a preferira lakši i jednostavniji proces dizajna. Samo zato što je ono što radite složeno, ne znači da želite da sam proces bude kompliciran. Stoga, u smislu jednostavnosti tijeka dizajna, FPGA je manje kompliciran od ASIC-a.

To je zbog Fleksibilnost, svestranost FPGA, kraće vrijeme izlaska na tržište i činjenica da se može reprogramirati. Dok je kod ASIC-a više uključen u tijek dizajna jer se ne može reprogramirati i zahtijeva skupe namjenske EDA alate za proces dizajna.

Izvedba i učinkovitost

U pogledu performansi, ASIC nadmašuje FPGA s malom razlikom, prvenstveno zbog manje potrošnje energije i raznih mogućih funkcionalnosti koje možete postaviti na jedan čip. Također, FPGA ima čvršću unutarnju strukturu, dok ga s ASIC-om možete dizajnirati tako da se ističe u potrošnji energije ili brzini.

Koštati

Čak i uz povećanu cijenu NRE, smatra se da je ASIC isplativiji, što se sve uzme u obzir u usporedbi s FPGA, koji su isplativi samo kada se razvijaju u manjim količinama.

Potrošnja energije

Kao što sam već spomenuo, ASIC-ovi zahtijevaju manje energije i stoga pružaju bolju opciju od veća potrošnja energije FPGA. Pogotovo s elektroničkim uređajima koji rade na baterije.

Veličina

Što se veličine tiče, to je stvar fizike. Uz ASIC, njegov dizajn je za jednu funkcionalnost; stoga se sastoji od točno broja vrata potrebnih za željenu primjenu. Međutim, s multifunkcionalnošću FPGA, jedna jedinica bit će znatno veća, zbog svoje unutarnje strukture i specifične veličine koju ne možete promijeniti.

Vrijeme je za tržište

Dakle, kao što je ranije spomenuto, FPGA omogućuje brže izlazak na tržište od ASIC-a zbog svoje jednostavnosti u smislu tijeka dizajna. Štoviše, ASIC također zahtijeva izglede, pozadinske procese i naprednu provjeru, a sve to oduzima mnogo vremena.

konfiguracija

 

Općenito, najočitija razlika između FPGA i ASIC-a je programibilnost. Stoga je ovdje logičan zaključak da FPGA nudi više mogućnosti u smislu fleksibilnosti. FPGA nije samo fleksibilan, već također pruža funkciju "hot-swappable" koja omogućuje modifikacije čak i tijekom upotrebe.

Prepreke za ulazak

 

Prepreke ulasku, u biti, odnose se na poteškoće u stjecanju ovih tehnologija i unaprijed povezane troškove. U odnosu na ASIC, ovo je iznimno visoko zbog NRE i složenosti dizajna kao i rada. Izvješća pokazuju da se razvoj ASIC-a može kretati u milijunima, dok s FPGA-om možete započeti razvoj s manje od nekoliko tisuća (<5000 USD).

Po jediničnom trošku

 

Iako ASIC ima veći NRE, njegov je jedinični trošak manji od FPGA, što ih čini idealnim za projekte masovne proizvodnje.

Radna frekvencija

 

Što se tiče specifikacija dizajna, FPGA ima ograničene radne frekvencije. Ovo je jedna od onih nuspojava njegove fleksibilnosti (reprogramira se). Međutim, s ASIC fokusiranijim pristupom funkcionalnosti, može raditi na višim frekvencijama.

Analogni dizajni

Ako su vaši dizajni analogni, nećete moći koristiti FPGA. Međutim, u slučaju ASIC-a, možete koristiti analogni hardver poput RF blokova (Bluetooth i WiFi), analogno-digitalnih pretvarača i još mnogo toga kako biste olakšali svoj analogni dizajn.

 

Podnositelji zahtjeva

 

Prije svega, činjenica je da je fleksibilnost jača strana FPGA, što ga čini idealnim za uređaje i aplikacije koje zahtijevaju česte izmjene, kao što je dizajn DC / DC regulator koji se koristi za zaštitu od prenapona. Međutim, ASIC je najprikladniji za trajnije aplikacije koje ne zahtijevaju izmjene. Općenito, ako dizajnirate projekt tipa masovne proizvodnje, ASIC je isplativiji put, pod uvjetom da vaši uređaji ne zahtijevaju konfiguriranje ili ponovno konfiguriranje.

Često postavljana pitanja

1. P: Je li FPGA mrtav?

O: FPGA definitivno nije slijepa ulica. Zbog njihove rekonfiguracije, sve dok je ASIC stvar, nikada neće zastarjeti.

2. P: Je li teško programirati na FPGA?

O: Dobavljači FPGA hvale se da su njihovi proizvodi idealna alternativa DSP-u, CPU-u i GPU-u – čak i ako su svi u jednom uređaju – ali dobro je poznato da ih je softverskim inženjerima teško programirati jer se razlikuju od tradicionalnih procesora.

3. P: Što je FPGA i zašto se tako zove?

O: Takozvani polje programabilni gate array (FPGA) je zato što je njihova struktura vrlo slična zastarjelom obliku "maze vrata" integriranog sklopa specifičnog za aplikaciju (ASIC).

4. P: Što FPGA može učiniti?

O: FPGA je posebno koristan za izradu prototipa specifičnih integriranih sklopova (ASIC) ili procesora. FPGA se može reprogramirati dok se ASIC ili dizajn procesora ne dovrše i dok nema grešaka, a stvarna proizvodnja konačnog ASIC-a ne počne. Intel koristi FPGA za prototip novog čipa.

Zaključak

● Kako LTM4641 μModule regulator učinkovito sprječava prenapon?

● Kako izmjeriti prolaznu reakciju prekidača?

● Kako SCR tiristorski prenaponski sklopovi s polugom štite napajanje od prenapona?

● Ultimativni vodič za Zener diode u 2021

Ostavite poruku 

Lista Poruka