Τι είναι το FPGA;

Μια συστοιχία πύλης που έχει προγραμματιστεί από το πεδίο (FPGA) είναι ένα τσιπ λογικής υπολογιστή που δεν είναι σκληρό από τον κατασκευαστή.Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να προγραμματιστεί μετά την αγορά.Υπάρχουν χιλιάδες επιλογές για προσαρμογή διαθέσιμες σε ένα τυπικό FPGA.Αυτές οι προγραμματιζόμενες οντότητες είναι οι πύλες, γνωστές και ως αρχεία λογικών μπλοκ ή πίνακα αναζήτησης (LUT). "Καθώς ο αριθμός των λογικών μπλοκ σε ένα FPGA είναι πολύ πολυάριθμες για να δημιουργηθούν χειροκίνητα, δημιουργούνται μέσω ενός προγράμματος λογισμικού.Οι προγραμματιστές μπορούν στη συνέχεια να επιλέξουν από μια ποικιλία κατηγοριών για να τους προσαρμόσουν για ένα συγκεκριμένο σύστημα.Μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα δικά τους προγράμματα για να αλληλεπιδρούν με το πρόγραμμα στο τσιπ FPGA και να κάνουν τις αλλαγές.

Όταν προγραμματίζετε ένα FPGA, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετά διασυνδεδεμένα στοιχεία για τη διαμόρφωση των λογικών μπλοκ ανάλογα με τις ανάγκες.Τα περιεχόμενα των Luts ποικίλλουν, ανάλογα με τον τρόπο που έχουν προγραμματιστεί.Μερικοί εκτελούν μεμονωμένες λειτουργίες ενώ άλλες είναι ικανές για μια πιο περίπλοκη σειρά εργασιών.Ορισμένα FPGA μπορούν επίσης να περιέχουν τόσο αναλογικά όσο και ψηφιακά στοιχεία.Αυτά τα τσιπ συχνά έχουν επίσης την ικανότητα να επιτρέπουν σε αυτά τα στοιχεία να λειτουργούν μαζί.

Οι Luts συνδέονται με ένα δίκτυο καλωδίων.Ανάλογα με την απαιτούμενη λειτουργία, τα καλώδια μπορούν να τρέχουν μέσω των αρχείων σε ευθεία γραμμή ή ένα πιο σύνθετο δίκτυο διαγώνιων συνδέσεων.Ένα LUT μπορεί να συνδεθεί σε διάφορα άλλα αρχεία μέσω πολλαπλών συνδέσεων σύρματος.Τα αρχεία μπορούν επίσης να συνδεθούν με μια σειρά καλωδίων που ονομάζονται αλυσίδες μεταφοράς ή ειδικών δρομολόγησης που βοηθούν στη μετακίνηση μόνο ορισμένων ειδών πληροφοριών, έτσι ώστε να μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία πιο γρήγορα. Για να προγραμματίσει μια λογική λειτουργία με FPGA, πρέπειΠρώτα να περιγράφονται σε κείμενο ή οπτικά αρχεία.Στη συνέχεια, οι πληροφορίες κατεβάζονται στο λογισμικό που συνοδεύεται από το FPGA.Μόλις ολοκληρωθεί αυτή η διαδικασία, η λειτουργία είναι συνήθως λειτουργική.

Αν και ένα FPGA είναι ακριβότερο από ένα τσιπ λογικής, μπορεί να βοηθήσει στην εξοικονόμηση πόρων, καθώς οι χρήστες μπορούν να προγραμματίσουν για να ταιριάζουν στις συγκεκριμένες απαιτήσεις τους.Αυτό μπορεί να μειώσει την ανάγκη για επιπλέον εργασία και τον πρόσθετο χρόνο που απαιτείται για να φιλοξενήσει ένα τσιπ που δεν είναι προσαρμοσμένο.Ένα προγραμματιζόμενο τσιπ μπορεί επίσης να είναι ευκολότερο στη χρήση, καθώς οι λειτουργίες του χρήστη, όπως τα μενού, μπορούν να προσαρμοστούν.

Τα κυκλώματα συστοιχίας πύλης που έχουν προγραμματίσει πεδίο αποτελούν εναλλακτική λύση στο ενσωματωμένο κύκλωμα που σχετίζονται με την εφαρμογή (ASIC).Αυτά τα κυκλώματα είναι σκληρά πριν από το εργοστάσιο.Πρόκειται για στοιχεία επιπέδου του σκάφους, σε αντίθεση με τα στοιχεία επιπέδου πύλης που προβάλλουν στο πεδίο.