FPGA срещу ASIC: Дефиниции и разлики

FPGA и ASIC са двата основни типа на най-важните чип технологии, използвани в интегралните схеми. Но те се използват за различни цели, тъй като имат различни характеристики в много аспекти. Ако не сте наясно с разликите между тях или ги използвате на грешно място, може да претърпите загуби.

На тази страница ще ви запознаем какво представляват FPGA и ASIC и разликите в характеристиките и приложенията между тях, можете да разберете проблема и да научите как да изберете по-добрия за вашия бизнес чрез този дял. Нека продължаваме да четем!

Споделянето е загриженост!

съдържание

● Какво е ASIC?

● Какво е FPGA?

● Какви са разликите между FPGA и ASIC?

● Често задавани въпроси

● Заключение

Какво е ASIC?

ASIC е съкращение от Application-Specific Integrated Circuit. Освен това, както подсказва името, това е чип, който служи на целта, за която е проектиран и не позволява препрограмиране или модификация. Което от своя страна означава, че не може да изпълнява друга функция или да изпълнява друго приложение, след като програмирането приключи.

Тъй като Дизайнът на ASIC е за конкретна функция, това определя как чипът получава своето програмиране. Самият процес на програмиране се състои в изтегляне на получената верига за постоянно в силиция.

По отношение на приложенията, ASIC чип технологията се използва в електронни устройства като лаптопи, смартфони и телевизори, за да ви даде представа за обхвата на тяхното използване.

Какво е FPGA?

Field Programmable Gate Array или FPGA е в пряка конкуренция с ASIC чип технологията. Също така, FPGA по същество е чип, който може да бъде програмиран и препрограмиран да изпълнява множество функции във всеки един момент от времето.

Освен това един чип се състои от хиляди единици, наречени логически блокове, които са свързани с програмируеми връзки. В Веригата на FPGA се прави чрез свързване на няколко конфигурируеми блока и има твърда вътрешна структура. В обобщение, FPGA е по същество програмируема версия на ASIC.

Като цяло FPGA предоставя обща функционалност, която позволява програмиране според вашите спецификации. Въпреки това, както повечето неща в живота, има странични ефекти от гъвкавостта на FPGA. В този случай това е повишена цена, увеличено вътрешно забавяне и ограничена аналогова функционалност.

Въведението в FPGA

Какви са разликите между FPGA и ASIC?

В следващите няколко параграфа ще предоставя паралелно сравнение на FPGA и ASIC по отношение на приложение, търговска жизнеспособност и технологични аспекти. По-конкретно, те са NRE, поток на проектиране, производителност и ефективност, цена, консумация на енергия, размер, време за пускане на пазара, конфигурация, бариери за навлизане, цена на единица, работна честота, аналогови дизайни, приложения. Имайте предвид, че и двете технологии се отличават с различни приложения и критерии и обикновено се прехвърлят в това, което отговаря на вашите индивидуални нужди по отношение на избора.

NRE

NRE означава неповтарящи се инженерни разходи. Както можете да си представите, с думите повтарящи се и разходи в едно и също изречение всеки бизнес е загрижен, когато чуе тези две думи. Така че, спокойно може да се каже, че това е основен решаващ фактор. Освен това в случая на ASIC това е изключително високо, докато при FPGA почти не съществува.

Въпреки това, в голямата схема, общите разходи стават по-ниски и по-ниски, колкото по-значимо е количеството, от което се нуждаете по отношение на ASIC. Освен това, FPGA може да ви струва повече като цяло, тъй като отделните му разходи са по-високи за единица от ASIC.

Проектиращ поток

Всеки инженер и дизайнер на печатни платки предпочитат по-безпроблемен и опростен процес на проектиране. Само защото това, което правите, е сложно, не означава, че искате самият процес да бъде сложен. Следователно, по отношение на простотата на дизайна, FPGA е по-малко сложна от ASIC.

Това се дължи на Гъвкавост, гъвкавост на FPGA, по-кратко време за пускане на пазара и факта, че може да се препрограмира. Като има предвид, че при ASIC той е по-ангажиран по отношение на потока на проектиране, тъй като не може да се препрограмира и изисква скъпи специални инструменти на EDA за процеса на проектиране.

Производителност и ефективност

По отношение на производителността ASIC превъзхожда FPGA с малка разлика, главно поради по-ниската консумация на енергия и различните възможни функционалности, които можете да наслоите върху един чип. Освен това FPGA има по-твърда вътрешна структура, докато с ASIC можете да я проектирате така, че да се отличава с консумация на енергия или скорост.

цена

Дори и с увеличените разходи за NRE, ASIC се смята за по-рентабилен, като се вземат предвид всички неща в сравнение с FPGA, които са печеливши само когато се разработват в по-малки количества.

Консумация на енергия

Както споменах по-рано, ASIC изискват по-малко енергия и по този начин осигуряват по-добър вариант от по-висока консумация на енергия FPGA. Особено с електронни устройства, които работят с батерии.

Размер

По отношение на размера е въпрос на физика. При ASIC дизайнът му е за една функционалност; следователно, той се състои точно от броя на портите, необходими за желаното приложение. Въпреки това, с многофункционалността на FPGA, едно устройство ще бъде значително по-голямо, поради вътрешната си структура и специфичен размер, който не можете да промените.

Време за пазар

Така че, както беше споменато по-рано, FPGA предоставя по-бързо време за пускане на пазара от ASIC поради своята простота по отношение на потока на проектиране. Освен това ASIC също така изисква оформления, процеси в задния край и разширена проверка, като всички те отнемат време.

Конфигурация

 

Като цяло, най-очевидната разлика между FPGA и ASIC е програмируемостта. Следователно логичното заключение тук е, че FPGA предлага повече възможности по отношение на гъвкавостта. FPGA е не само гъвкава, но също така предоставя функционалност с „гореща смяна”, която позволява модификация дори по време на употреба.

Бариери за влизане

 

Бариерите за навлизане по същество се отнасят до трудността при придобиването на тези технологии и предварителните разходи, свързани с тях. По отношение на ASIC, това е изключително високо поради NRE и сложността на дизайна, както и работата. Докладите показват, че развитието на ASIC може да варира в милиони, докато с FPGA можете да започнете разработката с по-малко от няколко бона (<$5000).

Единична цена

 

Въпреки че ASIC има по-висок NRE, цената му на единица е по-ниска от тази на FPGA, което ги прави идеални за проекти за масово производство.

Работна честота

 

По отношение на спецификациите на дизайна, FPGA има ограничени работни честоти. Това е един от онези странични ефекти от неговата гъвкавост (препрограмируема). Въпреки това, с по-фокусиран подход на ASIC към функционалността, той може да работи на по-високи честоти.

Аналогови дизайни

Ако вашите проекти са аналогови, няма да можете да използвате FPGA. Въпреки това, в случай на ASIC, можете да използвате аналогов хардуер като RF блокове (Bluetooth и WiFi), аналогово-цифрови преобразуватели и други, за да улесните вашите аналогови дизайни.

 

Апликатори

 

На първо място, факт е, че гъвкавостта е силната страна на FPGA, което я прави идеална за устройства и приложения, които изискват чести модификации, като проектиране DC / DC регулатор, използван за защита от пренапрежение. Въпреки това, ASIC е най-подходящ за по-постоянни приложения, които не изискват модификация. Като цяло, ако проектирате проект за масово производство, ASIC е по-рентабилният път, при условие че вашите устройства не изискват конфигуриране или преконфигуриране.

Често задавани въпроси

1. Въпрос: Мъртви ли са FPGA?

О: FPGA определено не е задънена улица. Поради тяхната реконфигурируемост, докато ASIC е нещо, те никога няма да остареят.

2. Въпрос: Трудно ли е да се програмира на FPGA?

О: Доставчиците на FPGA се хвалят, че техните продукти са идеални алтернативи на DSP, CPU и GPU - дори всички те да са в едно устройство - но е добре известно, че са трудни за програмиране от софтуерните инженери, защото са различни от традиционните процесори.

3. Въпрос: Какво е FPGA и защо се нарича така?

О: Така наречената полева програмируема входна матрица (FPGA) е, защото структурата им е много подобна на остарялата форма на „масив от порти“ на специфична за приложението интегрална схема (ASIC).

4. Въпрос: Какво може да направи FPGA?

О: FPGA е особено полезна за специфични приложения за интегрална схема (ASIC) или прототипиране на процесор. FPGA може да бъде препрограмирана, докато ASIC или дизайнът на процесора не бъде завършен и няма грешки и действителното производство на крайния ASIC започне. Intel използва FPGA за прототип на новия чип.

Заключение

● Как LTM4641 μModule регулатор ефективно предотвратява пренапрежение?

● Как да измерим преходната реакция на превключващ регулатор?

● Как SCR тиристорни вериги за пренапрежение защитават захранванията от пренапрежение?

● Крайно ръководство за ценерови диоди през 2021 г

Остави съобщение 

Списък на ЛС