FPGA и ASIC — это два основных типа наиболее важных технологий микросхем, используемых в интегральных схемах. Но они используются для разных целей, потому что имеют разные характеристики во многих аспектах. Если вы не понимаете различий между ними или используете их не в том месте, вы можете понести убытки.

На этой странице мы расскажем, что такое FPGA и ASIC, а также различия между ними в характеристиках и приложениях, вы можете узнать проблему и узнать, как выбрать лучший для вашего бизнеса через эту акцию. Продолжаем читать!

Делиться заботой!

Содержание

● Что такое ASIC?

● Что такое ПЛИС?

● В чем разница между FPGA и ASIC?

● FAQ

● Заключение

Что такое ASIC?

ASIC расшифровывается как Application-Specific Integrated Circuit. Кроме того, как следует из названия, это микросхема, которая служит той цели, для которой она была разработана, и не допускает перепрограммирования или модификации. Что, в свою очередь, означает, что он не может выполнять другую функцию или выполнять другое приложение после завершения программирования.

С Дизайн ASIC предназначен для конкретной функции, это определяет, как микросхема получает свое программирование. Сам процесс программирования состоит из постоянной вставки результирующей схемы в кремний.

Что касается приложений, технология микросхем ASIC используется в электронных устройствах, таких как ноутбуки, смартфоны и телевизоры, чтобы дать вам представление об объеме их использования.

Что такое ПЛИС?

Программируемая вентильная матрица или ПЛИС находится в прямой конкуренции с технологией микросхем ASIC. Кроме того, FPGA, по сути, представляет собой микросхему, которую можно запрограммировать и перепрограммировать для выполнения множества функций в любой момент времени.

Более того, одна микросхема состоит из тысяч единиц, называемых логическими блоками, которые связаны программируемыми межсоединениями. В Схема ПЛИС выполнен путем соединения нескольких конфигурируемых блоков и имеет жесткую внутреннюю структуру. Таким образом, FPGA - это, по сути, программируемая версия ASIC.

В целом, FPGA предоставляет общие функции, которые позволяют программировать в соответствии с вашими требованиями. Однако, как и большинство вещей в жизни, универсальность FPGA имеет побочные эффекты. В данном случае это повышенная стоимость, увеличенная внутренняя задержка и ограниченная аналоговая функциональность.

Введение в ПЛИС

В чем разница между FPGA и ASIC?

В следующих нескольких абзацах я приведу параллельное сравнение как FPGA, так и ASIC с точки зрения применения, коммерческой жизнеспособности и технологических аспектов. В частности, это NRE, проектный поток, производительность и эффективность, стоимость, энергопотребление, размер, время выхода на рынок, конфигурация, барьеры для входа, удельная стоимость, рабочая частота, аналоговые конструкции, приложения. Имейте в виду, что обе технологии превосходны в различных приложениях и критериях, и обычно они зависят от ваших индивидуальных потребностей в отношении выбора.

НРЭ

NRE означает непериодические инженерные расходы. Как вы понимаете, слова «повторяющиеся» и «затраты» в одном предложении вызывают беспокойство у всех компаний, когда они слышат эти два слова. Таким образом, можно с уверенностью сказать, что это важный решающий фактор. Более того, в случае ASIC это исключительно высокий уровень, тогда как в случае FPGA он практически отсутствует.

Однако в большой схеме общая стоимость становится все ниже и ниже, чем больше требуется количество ASIC. Более того, FPGA может стоить вам больше в целом, поскольку ее индивидуальные затраты на единицу выше, чем ASIC.

Расчетный поток

Каждый инженер и разработчик печатных плат предпочитает более беспроблемный и упрощенный процесс проектирования. Просто потому, что то, что вы делаете, сложно, не означает, что вы хотите, чтобы сам процесс был сложным. Следовательно, с точки зрения простоты процесса проектирования, FPGA менее сложна, чем ASIC.

Это связано с тем, что Гибкость, универсальность ПЛИС, более короткое время выхода на рынок и возможность перепрограммирования. Принимая во внимание, что с ASIC, он более задействован с точки зрения потока проектирования, потому что его нельзя перепрограммировать, и для этого требуются дорогостоящие специализированные инструменты EDA для процесса проектирования.

Производительность и эффективность

С точки зрения производительности ASIC с небольшим отрывом превосходит FPGA, в первую очередь из-за более низкого энергопотребления и различных возможных функций, которые вы можете разместить на одном чипе. Кроме того, FPGA имеет более жесткую внутреннюю структуру, в то время как ASIC можно спроектировать таким образом, чтобы он отличался энергопотреблением или скоростью.

Цена

Даже с учетом возросшей стоимости NRE ASIC считаются более рентабельными, учитывая все обстоятельства, по сравнению с FPGA, которые выгодны только при разработке в меньших количествах.

потребляемая мощность

Как я упоминал ранее, ASIC требуют меньше энергии и, следовательно, обеспечивают лучший вариант, чем более высокое энергопотребление FPGA. Особенно с электронными устройствами с батарейным питанием.

Размер

Что касается размеров, это вопрос физики. В случае с ASIC его дизайн рассчитан на одну функциональность; следовательно, он состоит именно из того количества вентилей, которое требуется для желаемого приложения. Однако из-за многофункциональности FPGA единичный блок будет значительно больше из-за его внутренней структуры и определенного размера, который вы не можете изменить.

Пора торговать

Итак, как упоминалось ранее, FPGA обеспечивает более быстрое время выхода на рынок, чем ASIC, благодаря простоте процесса проектирования. Кроме того, ASIC также требует макетов, внутренних процессов и расширенной проверки, что требует много времени.

Конфигурация

В целом, наиболее очевидной разницей между FPGA и ASIC является программируемость. Следовательно, логический вывод здесь — FPGA предлагает больше возможностей с точки зрения гибкости. FPGA не только гибки, но и обеспечивают функциональность «горячей замены», что позволяет вносить изменения даже во время использования.

Барьеры для входа

Барьеры для входа, по сути, относятся к сложности приобретения этих технологий и связанным с этим первоначальным затратам. Что касается ASIC, это исключительно высокий показатель из-за NRE и сложности конструкции, а также эксплуатации. Отчеты показывают, что разработка ASIC может исчисляться миллионами, тогда как с FPGA вы можете начать разработку менее чем за несколько тысяч (<5000 долларов).

Стоимость единицы

Хотя ASIC имеет более высокий NRE, его удельная стоимость меньше, чем у FPGA, что делает их идеальными для проектов массового производства.

Рабочая частота

С точки зрения технических характеристик FPGA имеет ограниченные рабочие частоты. Это один из тех побочных эффектов его гибкости (перепрограммируемости). Однако, благодаря более целенаправленному подходу ASIC к функциональности, он может работать и на более высоких частотах.

Аналоговые конструкции

Если ваши проекты аналоговые, вы не сможете использовать FPGA. Однако в случае ASIC вы можете использовать аналоговое оборудование, такое как радиочастотные блоки (Bluetooth и WiFi), аналого-цифровые преобразователи и многое другое, чтобы упростить свои аналоговые проекты.

Applicatons

Во-первых, гибкость является сильной стороной ПЛИС, что делает ее идеальной для устройств и приложений, требующих частых модификаций, таких как проектирование Регулятор постоянного/постоянного тока, используемый для защиты от перенапряжения. Однако ASIC лучше всего подходит для более постоянных приложений, не требующих модификации. В целом, если вы разрабатываете проект для массового производства, ASIC является более экономичным путем, при условии, что ваши устройства не требуют настройки или перенастройки.

Соперничество между FPGA и ASIC может определяться типом вашего проекта (аналоговый или цифровой), требованиями к конфигурации и бюджетом. Независимо от выбора, наиболее важным решающим фактором должны быть ваши потребности в дизайне, и если вы все еще колеблетесь, сначала попробуйте моделирование.

Часто задаваемые вопросы

1. В: ПЛИС мертва?

A: FPGA определенно не является тупиком. Из-за их реконфигурируемости, пока ASIC существует, они никогда не устареют.

2. В: Трудно ли программировать на ПЛИС?

О: Поставщики FPGA хвастаются тем, что их продукты являются идеальной альтернативой DSP, CPU и GPU, даже если они все находятся в одном устройстве, но хорошо известно, что инженерам-программистам сложно программировать их, потому что они отличаются от традиционных процессоров.

3. В: Что такое ПЛИС и почему она так называется?

A: Так называемая программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA) связана с тем, что их структура очень похожа на устаревшую форму «вентильной матрицы» специализированной интегральной схемы (ASIC).

4. В: Что может ПЛИС?

A: FPGA особенно полезен для специализированных интегральных схем (ASIC) или прототипов процессоров. FPGA можно перепрограммировать до тех пор, пока проектирование ASIC или процессора не будет завершено и не будет ошибок, и начнется фактическое изготовление окончательной ASIC. Intel использует FPGA для создания прототипа нового чипа.

Заключение

В этой технической публикации мы знаем, что такое ASIC и FPGA, а также различия между ними в различных аспектах и приложениях. Четкое представление их характеристик полезно для проектирования вашей схемы, позволяя избежать ненужных потерь. Что вы думаете о FPGA и ASIC? Оставьте свои идеи ниже и поделитесь этой страницей!

● Как измерить переходную характеристику импульсного регулятора?

● Как цепи защиты от перенапряжения тиристора SCR защищают источники питания от перенапряжения?

● Полное руководство по стабилитронам в 2021 году

Предыдущая:Как регулятор µModule LTM8022 обеспечивает лучшую конструкцию источника питания?

Далее:Как цепи защиты от перенапряжения тиристора SCR защищают источники питания от перенапряжения?