FPGA vs. ASIC: Definitioner och skillnader

FPGA och ASIC är de två huvudsakligen typer av de viktigaste chipteknologierna som används i integrerade kretsar. Men de används för olika ändamål eftersom de har olika egenskaper i många aspekter. Om du inte är tydlig med skillnaderna mellan dem eller använder dem på fel ställe kan du drabbas av förluster.

På den här sidan kommer vi att introducera vad som är FPGA och ASIC, och skillnaderna mellan egenskaper och applikationer mellan dem, du kan ta reda på problemet och lära dig hur du väljer den bättre för ditt företag genom denna aktie. Låt oss fortsätta läsa!

Dela är att bry sig!

Innehåll

● Vad är ASIC?

● Vad är FPGA?

● Vad är skillnaderna mellan FPGA och ASIC?

● FAQ

● Slutsats

Vad är ASIC?

ASIC står för Application-Specific Integrated Circuit. Dessutom, som namnet antyder, är det ett chip som tjänar det syfte för vilket det har designats och som inte tillåter omprogrammering eller modifiering. Vilket i sin tur innebär att den inte kan utföra en annan funktion eller köra en annan applikation när programmeringen väl är klar.

Eftersom den ASIC:s design är för en specifik funktion, detta avgör hur chipet tar emot sin programmering. Själva programmeringsprocessen består av att den resulterande kretsen permanent dras in i kislet.

När det gäller applikationer används ASIC-chipteknologi i elektroniska enheter som bärbara datorer, smartphones och TV-apparater, för att ge dig en uppfattning om omfattningen av deras användning.

Vad är FPGA?

Field Programmable Gate Array eller FPGA konkurrerar direkt med ASIC-chipteknologi. Dessutom är FPGA i huvudsak ett chip som kan programmeras och omprogrammeras för att utföra många funktioner vid varje enskild tidpunkt.

Dessutom består ett enda chip av tusentals enheter som kallas logikblock, som är länkade med programmerbara sammankopplingar. De FPGA:s krets är gjord genom att ansluta flera konfigurerbara block, och den har en stel inre struktur. Sammanfattningsvis är en FPGA i huvudsak en programmerbar version av en ASIC.

Sammantaget ger FPGA generell funktionalitet som tillåter programmering enligt dina specifikationer. Men som de flesta saker i livet finns det biverkningar av FPGA:s mångsidighet. I det här fallet är det en ökad kostnad, ökad intern fördröjning och begränsad analog funktionalitet.

Introduktionen till FPGA

Vad är skillnaderna mellan FPGA och ASIC?

Under de kommande styckena kommer jag att ge en sida vid sida jämförelse av både FPGA och ASIC när det gäller tillämpning, kommersiell lönsamhet och tekniska aspekter. Specifikt är de NRE, designflöde, prestanda och effektivitet, kostnad, strömförbrukning, storlek, tid till marknad, konfiguration, inträdesbarriärer, kostnad per enhet, driftsfrekvens, analoga konstruktioner, applikationer. Tänk på att båda teknologierna utmärker sig i olika applikationer och kriterier, och det handlar vanligtvis om vilka som passar dina individuella behov med avseende på val.

NRE

NRE står för Non-Recurring Engineering costs. Som du kan föreställa dig, med orden återkommande och kostnader, i samma mening, är alla företag oroliga när de hör dessa två ord. Så det är säkert att säga att detta är en avgörande avgörande faktor. Dessutom, i fallet med ASIC, är detta exceptionellt högt, medan det med FPGA är nästan obefintligt.

Men i det stora systemet blir den totala kostnaden lägre och lägre ju mer betydande kvantitet du behöver när det gäller ASIC. Dessutom kan FPGA kosta dig mer totalt sett eftersom dess individuella kostnader är högre per enhet än ASIC.

Designflöde

Varje ingenjör och PCB-designer föredrar en mer problemfri och förenklad designprocess. Bara för att det du gör är komplext betyder det inte att du vill att själva processen ska vara komplicerad. Därför, när det gäller enkelheten i designflödet, är FPGA mindre komplicerat än ASIC.

Detta beror på FPGA:s flexibilitet, mångsidighet, kortare tid till marknaden och det faktum att den är omprogrammerbar. Medan ASIC är mer involverat i form av designflöde eftersom det inte är omprogrammerbart och det kräver kostsamma dedikerade EDA-verktyg för designprocessen.

Prestanda och effektivitet

När det gäller prestanda överträffar ASIC FPGA med en liten marginal, främst på grund av lägre strömförbrukning och de olika möjliga funktionerna som du kan lägga på ett enda chip. Dessutom har FPGA en styvare intern struktur, medan du med en ASIC kan designa den för att utmärka sig i strömförbrukning eller hastighet.

Pris

Även med den ökade NRE-kostnaden anses ASIC vara mer kostnadseffektiv, allt i jämförelse med FPGA, som bara är lönsamt när det utvecklas i mindre kvantiteter.

Energiförbrukning

Som jag nämnde tidigare kräver ASIC:er mindre ström och ger därmed ett bättre alternativ än högre strömförbrukning FPGA. Speciellt med elektroniska enheter som är batteridrivna.

Storlek

Storleksmässigt är det en fråga om fysik. Med en ASIC är dess design för en funktionalitet; därför består den av exakt det antal grindar som krävs för den önskade applikationen. Men med FPGA:s multifunktionalitet kommer en enda enhet att bli betydligt större på grund av dess interna struktur och en specifik storlek som du inte kan ändra.

Tid till marknaden

Så, som nämnts tidigare, ger FPGA en snabbare tid till marknaden än ASIC på grund av dess enkelhet när det gäller designflödet. Dessutom kräver ASIC också layouter, backend-processer och avancerad verifiering, vilket allt är tidskrävande.

konfiguration

 

Sammantaget är den mest uppenbara skillnaden mellan FPGA och ASIC programmerbarhet. Därför är den logiska slutsatsen här att FPGA erbjuder fler alternativ när det gäller flexibilitet. FPGA är inte bara flexibel, utan de tillhandahåller också "hot-swappable" funktionalitet som tillåter modifiering även när den används.

Inträdeshinder

 

Inträdesbarriärer hänvisar i huvudsak till svårigheten att skaffa sig dessa tekniker och den initiala kostnaden förknippad med det. Med hänvisning till ASIC är detta exceptionellt högt på grund av NRE och komplexiteten i design såväl som drift. Rapporter indikerar att ASIC-utveckling kan sträcka sig till miljontals, medan med FPGA kan du börja utvecklingen med mindre än några tusen (<5000 USD).

Kostnad per enhet

 

Även om ASIC har en högre NRE, är kostnaden per enhet lägre än för FPGA, vilket gör dem idealiska för massproduktionsdesignprojekt.

Operativsystem Frekvens

 

När det gäller designspecifikationer har FPGA begränsade driftsfrekvenser. Detta är en av de bieffekter av dess flexibilitet (omprogrammerbar). Men med ASIC mer fokuserat tillvägagångssätt för funktionalitet, kan den fungera vid högre frekvenser.

Analog design

Om din design är analog kommer du inte att kunna använda FPGA. Men när det gäller ASIC kan du använda analog hårdvara som RF-block (Bluetooth och WiFi), analog till digital omvandlare och mer för att underlätta dina analoga konstruktioner.

 

Applicatons

 

Först och främst är det ett faktum att flexibilitet är FPGA:s starka sida, vilket gör den idealisk för enheter och applikationer som kräver frekventa modifieringar, som att designa DC / DC regulator används för överspänningsskydd. ASIC är dock bäst lämpad för mer permanenta applikationer som inte kräver modifiering. Sammantaget, om du designar ett massproduktionsprojekt, är ASIC den mer kostnadseffektiva vägen att gå, förutsatt att dina enheter inte kräver konfigurering eller omkonfigurering.

Vanliga frågor

1. F: Är FPGA döda?

S: FPGA är definitivt inte en återvändsgränd. På grund av deras omkonfigurerbarhet, så länge ASIC är en sak, kommer de aldrig att bli föråldrade.

2. F: Är det svårt att programmera på FPGA?

S: FPGA-leverantörer skryter med att deras produkter är idealiska alternativ till DSP, CPU och GPU - även om de alla är i en enhet - men det är välkänt att de är svåra för programvaruingenjörer att programmera eftersom de skiljer sig från traditionella processorer.

3. F: Vad är FPGA och varför heter det så?

S: Den så kallade fältprogrammerbara gate arrayen (FPGA) beror på att deras struktur är mycket lik den föråldrade "gate array"-formen av applikationsspecifik integrerad krets (ASIC).

4. F: Vad kan FPGA göra?

S: FPGA är särskilt användbar för applikationsspecifik integrerad krets (ASIC) eller processorprototyper. FPGA:n kan programmeras om tills ASIC- eller processordesignen är klar och det inte finns några fel, och den faktiska tillverkningen av den slutliga ASIC-en börjar. Intel använder FPGA för att prototypa det nya chippet.

Slutsats

● Hur LTM4641 μModule Regulator effektivt förhindrar överspänning?

● Hur mäter man övergående respons från en växlingsregulator?

● Hur SCR-tyristoröverspänning Kofotskretsar skyddar nätaggregat från överspänning?

● En ultimat guide till Zenerdioder 2021

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC