يشعر الكثير من الناس ، وخاصة الطلاب والمبتدئين ، بالارتباك عند الاختيار بين FPGA و CPLD ، حيث أن كلاهما من رقائق المنطق الرقمي المعروفة. ومع ذلك ، فإن بنيتها الداخلية تختلف في معايير مختلفة.
الوجبات السريعة الرئيسية
- تعد FPGAs أكثر مرونة وتعقيدًا من CPLDs ، مما يسمح بتصاميم أكثر تعقيدًا وأداء أعلى.
- تعد CPLDs أقل تكلفة من FPGAs ولها بنية أبسط ، مما يجعلها مثالية للتصميمات الصغيرة والمتوسطة الحجم.
- تستخدم FPGAs و CPLDs كتل منطقية قابلة للبرمجة لتنفيذ وظائف منطقية مخصصة ، لكن FPGAs لديها المزيد من الكتل المنطقية وقدرة أعلى.
FPGA مقابل CPLD
الفرق بين FPGA و CPLD هو أن FPGA (مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية) لها بنية معقدة ، والتي تعتبر دقيقة ، في حين أن CPLD (التصميم المنطقي للبرمجة المعقدة) لها بنية أبسط ، وهي الحبوب الخشنة.
FPGA هي شريحة برمجة منطقية ذات بنية معقدة ودقيقة. يعتمد على ذاكرة الوصول العشوائي. إنه متقلب ، مما يعني أنه إذا تم فصل الطاقة ، فسيؤدي ذلك إلى فقدان البيانات.
إنه أكثر ملاءمة نسبيًا للتطبيقات المعقدة. كما أنها تستهلك طاقة أكبر بالمقارنة. بل هو أيضا أكثر تكلفة.
من ناحية أخرى ، تم تصميم CPLD بمساعدة EEPROM، ولها بنية بسيطة وخشنة. إنه أكثر ملاءمة للتطبيقات الأبسط.
إنه غير متطاير ، مما يعني أنه إذا تم فصل الطاقة ، فلن يفقد أي بيانات. تميل إلى استهلاك طاقة أقل عند مقارنتها بـ FPGA.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | FPGA | CPLD |
|---|---|---|
| بالشكل الكامل | مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة الميدانية | تصميم منطق البرمجة المعقدة |
| معمار | غرامة الحبوب | الحبوب الخشنة |
| كثافة | متوسطة إلى عالية | منخفض الى متوسط |
| استهلاك الطاقة | مرتفع | متوسط |
| التكلفة | غالية | رخيص |
| مرتكز على | رامات | EEPROM |
| تطاير | قد تفقد البيانات إذا تم فصل الطاقة. | لن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي إلى فقدان البيانات. |
| نسبة الشبشب | المزيد | أقل |
| التطبيقات | أفضل للتطبيقات المعقدة | أفضل للتطبيقات الأبسط |
| الأداء | أداء يمكن التنبؤ به ومستقل عن التنسيب والتوجيه الداخلي. | الأداء يعتمد على التوجيه. |
ما هو FPGA؟
يرمز FGPA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية ، وهي شريحة منطقية قابلة للبرمجة. يمكن برمجتها للقيام بأنواع مختلفة من الوظائف الرقمية.
إنها دائرة متكاملة مصممة خصيصًا ليتم تكوينها من قبل العملاء أو المصممين بعد التصنيع.
يوفر قدرًا هائلاً من الموارد المنطقية وعناصر التخزين التي يمكن أن تساعد في إنشاء أنظمة معقدة. تعتبر هندسته المعمارية دقيقة الحبيبات. يتيح ذلك للرقائق قدرة منطقية أعلى.
وهي مكونة من ما يصل إلى 100,000 كتلة منطقية صغيرة وتتألف أيضًا من مزيج من المنطق والشبشب والذاكرة. إنه أغلى ثمناً ولكن يمكن أن يكون أكثر بأسعار معقولة إذا قمت بشرائه لكل بوابة.
يعتمد على ذاكرة الوصول العشوائي ، مما يعني أنه يتطلب بعض الإجراءات الخاصة. لبرمجة جهاز ، يجب أن تصف أولاً "الوظيفة المنطقية" باستخدام جهاز كمبيوتر. ينتج عن هذا إنشاء ملف ثنائي يمكن تنزيله في FPGA.
تستخدم FPGAs ذاكرة قراءة فقط خارجية لتحميل بيانات التكوين وإعداد النسيج قبل أن يبدأ في العمل. هذا يعني أنه سيكون هناك تأخير زمني بعد بدئه وقبل أن يبدأ العمل.
ليس من السهل توقع أي تأخير في هذه البرمجة. كما أنها تستهلك المزيد من الطاقة. كما أنها أقل أمانًا نسبيًا. يعتمد أدائها على التوجيه الذي تم تنفيذه لتطبيق معين.
تميل FPGAs إلى استخدام تخزين التكوين القائم على SRAM. هذا يعني أنها متقلبة. قد يتم فقد البيانات المخزنة في الذاكرة في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
ما هو CPLD؟
يرمز CPLD إلى جهاز منطقي قابل للبرمجة المعقدة. إنها دائرة متكاملة يمكن استخدامها لتنفيذ الأنظمة الرقمية. تم تصميمه بمساعدة ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة كهربائياً ، والمعروفة أكثر باسم EEPROM.
هيكلها أقل تعقيدًا ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتطبيقات المنطق البسيطة. لديها فقط عدد قليل من الكتل المنطقية ، تصل إلى 100. وهي أنواع من الأجهزة الخشنة.
إنها غير متطايرة ، مما يعني أن بياناتها لن تضيع إذا تم فصل الطاقة. إنها أرخص من FPGAs وتوفر مدة إدخال إلى إخراج أسرع. هذا يرجع إلى هندستها المعمارية البسيطة.
تبدأ CPLDs بمجرد تشغيلها. التأخيرات متوقعة ، وتحليل الوقت أسهل في القيام به. هذا لأنها أبسط ، وعدد الوصلات أقل. لديهم أيضًا استهلاك أقل للطاقة.
تعتبر أكثر أمانًا بسبب تصميمها التخزيني المدمج في الذاكرة غير المتطايرة. يمكن التنبؤ بأدائها ومستقل عن الوضع والتوجيه الداخلي. إنها مناسبة للتصميمات منخفضة إلى متوسطة الكثافة.
لا يمكن إعادة برمجتها إلا لعدد محدود من المرات. يوفر الحد الأدنى من موارد المنطق. هم أكثر ملاءمة في تصميمات عدد البوابات الصغيرة.
الاختلافات الرئيسية بين FPGA و CPLD
- يرمز FPGA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية ، و CPLD تعني التصميم المنطقي للبرمجة المعقدة.
- FPGA عبارة عن دائرة متكاملة تم تصميمها خصيصًا ليتم تكوينها من قبل العملاء أو المصممين بعد عملية التصنيع ، بينما CPLD عبارة عن دائرة متكاملة يمكن استخدامها لتنفيذ الأنظمة الرقمية.
- تعتبر FPGA من الحبوب الناعمة ، و CPLD عبارة عن حبوب خشنة.
- تتمتع FPGA باستهلاك طاقة أعلى ، و CPLD لديها استهلاك طاقة أقل نسبيًا.
- يعتمد FPGA على ذاكرة الوصول العشوائي ، بينما يعتمد CPLD على EEPROM.
- FPGA أغلى ثمناً ، و CPLD أرخص.
- FPGA مناسب للتطبيقات المعقدة. من ناحية أخرى ، يعد CPLD أفضل للتطبيقات الأبسط.
- من حيث الأداء ، تتمتع FPGA بأداء يمكن التنبؤ به ومستقل عن التوجيه الداخلي ، في حين أن CPLD لديها أداء يعتمد على التوجيه.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/500200
- https://books.google.co.in/books?hl=en&lr=&id=vggmNXdzayYC&oi=fnd&pg=PP1&dq=fpga+and+cpld&ots=s7HjirG-ea&sig=15OMJOILY2a0Z0–fBnq551-KPk&redir_esc=y#v=onepage&q=fpga%20and%20cpld&f=false
آخر تحديث: 11 يونيو 2023
لقد بذلت الكثير من الجهد في كتابة منشور المدونة هذا لتقديم قيمة لك. سيكون مفيدًا جدًا بالنسبة لي ، إذا كنت تفكر في مشاركته على وسائل التواصل الاجتماعي أو مع أصدقائك / عائلتك. المشاركة هي ♥ ️
سانديب بهانداري حاصل على بكالوريوس هندسة في الحاسبات من جامعة ثابار (2006). لديه 20 عامًا من الخبرة في مجال التكنولوجيا. لديه اهتمام كبير في المجالات التقنية المختلفة ، بما في ذلك أنظمة قواعد البيانات وشبكات الكمبيوتر والبرمجة. يمكنك قراءة المزيد عنه على موقعه صفحة بيو.
تساعد المقارنة التفصيلية بين FPGA وCPLD في فهم إيجابيات وسلبيات كل منهما بالنسبة للتطبيقات المختلفة.
المقارنة التفصيلية بين FPGA وCPLD تعليمية للغاية. شكرا لكم لمشاركة هذه المعلومات.
من الرائع أن يكون لديك كل المعلومات في مكان واحد.
أنا أتعلم الكثير من المقال.
هذا جدول مقارنة رائع. يجعل من السهل فهم الاختلافات بين FPGA وCPLD.
أوافق على أن الجدول مفيد جدًا.
بالتأكيد، عرض جيد جدًا.
شكرًا لك على الشرح التفصيلي لاختلافات FPGA وCPLD. إنها قراءة مهمة.
أوافق على ذلك، إنه لأمر رائع أن تكون كل المقارنات في مكان واحد.
من المثير للاهتمام معرفة الاختلافات بين FPGA وCPLD ومدى ملاءمتها للتطبيقات المختلفة.
إن شرح ماهية FPGA وCPLD والاختلافات بينهما واضح جدًا. شكرا لك على المقال الغني بالمعلومات.
التفاصيل المقدمة فيما يتعلق ببنية وميزات FPGA وCPLD مفيدة للغاية.
المقارنة مفيدة للغاية وتساعد على فهم التكنولوجيا الأكثر ملاءمة للتطبيقات المختلفة.