يرمز FPGA إلى مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة في المجال. يتم استخدام FPGA والمعالجات الدقيقة في أجهزة الكمبيوتر. FPGA مع ميكروكنترولر هو IP معالج دقيق ، في حين أن المعالج الدقيق هو وحدة معالجة مركزية.
الوجبات السريعة الرئيسية
- FPGA هو جهاز منطقي قابل للبرمجة ، بينما المعالج الدقيق هو جهاز حوسبة للأغراض العامة.
- تم تصميم FPGA للمعالجة المتوازية ، بينما تم تصميم المعالجات الدقيقة للمعالجة المتسلسلة.
- يمكن إعادة برمجة FPGA لتطبيقات مختلفة ، بينما لا يمكن إعادة برمجة المعالجات الدقيقة بالمثل.
FPGA مقابل المعالجات الدقيقة
FPGA (مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية) هي نوع من الدوائر المتكاملة التي يمكن برمجتها لأداء وظائف رقمية مختلفة. المعالج الدقيق هو نوع من وحدة المعالجة المركزية (CPU) يُستخدم كـ "عقل" جهاز كمبيوتر أو نظام رقمي آخر ، وهو مصمم لتنفيذ التعليمات وإجراء العمليات الحسابية.
يرمز FPGA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية. إنها دائرة متكاملة.
يتم استخدام لغة وصف الأجهزة (HDL) في FPGA. تشبه لغة وصف الأجهزة الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق.
نظرًا لظهور أدوات التصميم التي تعمل على الإلكترونيات ، ستفتقر إلى مخططات الدوائر. الكتل المنطقية القابلة للبرمجة موجودة في مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة في المجال.
لأداء وظائف توافقية ، يتم استخدام الكتل المنطقية. تعمل الكتل المنطقية كبوابات منطقية مثل AND و OR.
يُطلق على مجموعة الدوائر المتكاملة اسم المعالج الدقيق. قد تكون دائرة متكاملة واحدة أو عدة دوائر مدمجة.
يحتاج المعالج الدقيق إلى دوائر حسابية ومنطقية وتحكمية لأداء وظائف الكمبيوتر. سيقوم المعالج الدقيق بتفسير وتنفيذ الوظائف.
كما أنه يؤدي وظائف حسابية. يقوم المعالج الدقيق بعملية مثل دائرة رقمية متكاملة تعمل على مدار الساعة وقائمة على التسجيل.
يطلق عليه معالج متعدد الأغراض.
جدول المقارنة
| معلمات المقارنة | FPGA | المعالج الصغري |
|---|---|---|
| فترة التطوير | فترة تطوير FPGA عالية. | فترة تطوير المعالج الدقيق منخفضة. |
| التنفيذ | يتم تنفيذ FPGA بالتوازي. | يعمل المعالج الدقيق بالتسلسل. |
| استهلاك الطاقة | استهلاك الطاقة في FPGA مرتفع. | استهلاك الطاقة في المعالج الدقيق منخفض. |
| سرعة معالجة البيانات | إنتاجية معالجة البيانات عالية في FPGA. | إنتاجية معالجة البيانات منخفضة في المعالج الدقيق. |
| نطاق الترددات | نطاق التردد في FGPA منخفض | نطاق التردد في المعالج الدقيق مرتفع |
ما هو FPGA؟
يرمز FPGA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية. إنها دائرة متكاملة.
يتم استخدام لغة وصف الأجهزة (HDL) في FPGA. تشبه لغة وصف الأجهزة الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق.
نظرًا لظهور أدوات التصميم التي تعمل على الإلكترونيات ، ستفتقر إلى مخططات الدوائر. الكتل المنطقية القابلة للبرمجة موجودة في مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة في المجال.
لأداء وظائف توافقية ، يتم استخدام الكتل المنطقية. تعمل الكتل المنطقية كبوابات منطقية مثل AND و OR.
توجد عناصر الذاكرة أيضًا في مصفوفة بوابة ذاكرة المجال جنبًا إلى جنب مع البوابات المنطقية. لتنفيذ وظائف مختلفة ، يمكن إعادة برمجة مجموعة المجال القابلة للبرمجة.
يسمح بالحوسبة القابلة لإعادة التكوين في الأجهزة. تلعب مصفوفة البوابة الميدانية القابلة للبرمجة دورًا مهمًا في النظام المضمن. لديها قدرة أكبر في تطوير الأنظمة المدمجة.
يمكن أن تساعد FPGA على التطور في المرحلة المبكرة. عدد كبير من البوابات المنطقية و رامات تتوفر الكتل في مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية المعاصرة.
يمكن لمصفوفة البوابة الميدانية القابلة للبرمجة في ASIC تنفيذ أي وظيفة منطقية. يمكن لـ ASIC تقديم العديد من العروض للتطبيقات.
يأتي FPGA بميزات تمثيلية تتيح لك تعيين معدلات منخفضة في المسامير المحملة بالضوء ومعدلات عالية في المسامير المحملة بشدة. إذا لم يتم ضبطه بشكل صحيح ، فسوف يرن الدبوس أو يتزاوج بشكل غير متوقع.
يتم استخدام عدد قليل من الإشارات المختلطة في FPGA للأجهزة الطرفية المتكاملة.
ما هو المعالج الدقيق؟
يُطلق على مجموعة الدوائر المتكاملة اسم المعالج الدقيق. قد تكون دائرة متكاملة واحدة أو عدة دوائر مدمجة.
يحتاج المعالج الدقيق إلى دوائر حسابية ومنطقية وتحكمية لأداء وظائف الكمبيوتر. سيقوم المعالج الدقيق بتفسير وتنفيذ الوظائف.
كما أنه يؤدي وظائف حسابية. يقوم المعالج الدقيق بعملية مثل دائرة رقمية متكاملة تعمل على مدار الساعة وقائمة على التسجيل.
يطلق عليه معالج متعدد الأغراض.
كل من المنطق التوافقي والمتسلسل موجود في المعالجات الدقيقة. ستعمل المعالجات الدقيقة على نظام الأرقام الثنائية.
يقلل التكامل الكبير جدًا من تكلفة طاقة المعالجة بشكل كبير. يتكون من عدد قليل من الدوائر المتكاملة.
يتم إنتاج المعالجات الدقيقة باستخدام طريقة عملية تصنيع أشباه الموصلات بأكسيد المعدن. 4 بت إنتل 4004 هو أول معالج دقيق تجاري ، ثم يتم استبداله بمعالجات دقيقة 8 بت.
بسبب الموثوقية ، قد تفشل المعالجات أحادية الشريحة في التوصيلات. بموجب قانون روك ، سعر الشريحة سوف يكون نفس الشيء حتى لو كانت هناك تغييرات طفيفة في التصميم.
سيكون للمعالج الدقيق تأثير كبير على تصميم أجهزة الكمبيوتر. قد يقلل من حجم وتكلفة الكمبيوتر بأكمله.
يتم استخدامه في الأنظمة المضمنة ، والإطارات الرئيسية ، وأجهزة الكمبيوتر العملاقة ، والأجهزة المحمولة باليد. يُطلق على المعالج الذي يحتوي على وحدة منطقية حسابية وقسم منطق التحكم اسم المعالج الدقيق.
باستخدام AND أو OR ، فإنه يؤدي وظائف المنطق.
الاختلافات الرئيسية بين FPGA والمعالج الدقيق
- التردد نطاق في FGPA منخفض ، ونطاق التردد في المعالج الدقيق مرتفع.
- إنتاجية معالجة البيانات عالية في FPGA ، وسرعة معالجة البيانات منخفضة في المعالج الدقيق.
- استهلاك الطاقة في FPGA مرتفع ، واستهلاك الطاقة في المعالج الدقيق منخفض.
- يتم تنفيذ FPGA بالتوازي ، ويتم تنفيذ المعالج الدقيق بالتتابع.
- فترة تطوير FPGA عالية ، وفترة تطوير المعالجات الدقيقة منخفضة.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/590366/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5272406/
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.
من المثير للاهتمام كيف يشرح المقال بالتفصيل دور FPGA والمعالجات الدقيقة في عالم أجهزة الكمبيوتر. انها تعليمية للغاية.
تقدم المقالة تحليلاً مفصلاً لـ FPGA والمعالجات الدقيقة بعمق كبير في المعلومات.
لقد قامت المقالة بعمل جيد في تقديم المعلومات بتنسيق سهل الهضم، مما يجعلها في متناول مجموعة واسعة من القراء.
يوفر عمق المعلومات المقدمة نظرة ثاقبة قوية حول الاختلافات والقدرات بين FPGA والمعالجات الدقيقة.
يبدو أن المقالة تفتقد بعض المعلومات الهامة التي يمكن أن توفر فهمًا أكثر شمولاً لـ FPGA والمعالجات الدقيقة.
أوافق على أن المقالة ستستفيد من تقديم المزيد من الأمثلة الواقعية لتوضيح الاختلافات بين FPGA والمعالجات الدقيقة.
تقدم المقالة شرحًا رائعًا للاختلافات بين FPGA والمعالج الدقيق. كل نقطة واضحة وسهلة الفهم.
تم تقديم الحجة لصالح FPGA والمعالجات الدقيقة بشكل جيد. إنني أقدر بشكل خاص جدول المقارنة الشامل الذي يسلط الضوء على الاختلافات بينهما.
تضيف المراجع الواردة في المقالة الكثير من المصداقية إلى المحتوى.
أسلوب المقال غني بالمعلومات، واللغة المستخدمة سهلة الفهم، مما يجعله مصدرًا رائعًا لأولئك الذين يتطلعون إلى التعرف على FPGA والمعالجات الدقيقة.