Das FPGA steht für Field Programmable Gate Array. Das FPGA und Mikroprozessoren werden in Computerhardware verwendet. FPGA mit Mikrocontrollern ist ein Mikroprozessor-IP, während ein Mikroprozessor eine zentrale Verarbeitungseinheit ist.
Key Take Away
- FPGA ist ein programmierbares Logikgerät, während ein Mikroprozessor ein Allzweck-Computergerät ist.
- FPGA ist für parallele Verarbeitung ausgelegt, während Mikroprozessoren für sequentielle Verarbeitung ausgelegt sind.
- FPGA kann für verschiedene Anwendungen umprogrammiert werden, während Mikroprozessoren nicht auf ähnliche Weise umprogrammiert werden können.
FPGA vs. Mikroprozessor
FPGA (Field Programmable Gate Array) ist eine Art integrierte Schaltung, die zur Ausführung verschiedener digitaler Funktionen programmiert werden kann. Ein Mikroprozessor ist eine Art CPU, die als „Gehirn“ eines Computers oder eines anderen digitalen Systems verwendet wird und dazu dient, Anweisungen auszuführen und Berechnungen durchzuführen.
Das FPGA steht für Field Programmable Gate Array. Es ist eine integrierte Schaltung.
Die Hardwarebeschreibungssprache (HDL) wird in FPGA verwendet. Die Hardwarebeschreibungssprache ähnelt der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung.
Aufgrund des Aufkommens von Design-Tools, die mit Elektronik arbeiten, werden Schaltpläne fehlen. Die programmierbaren Logikblöcke sind in dem feldprogrammierbaren Gate-Array vorhanden.
Um kombinatorische Funktionen auszuführen, werden Logikblöcke verwendet. Die Logikblöcke fungieren als Logikgatter wie AND und OR.
Eine Kombination der integrierten Schaltung wird als Mikroprozessor bezeichnet. Es kann eine einzelne integrierte Schaltung oder mehrere kombinierte Schaltungen sein.
Der Mikroprozessor benötigt arithmetische, logische und Steuerschaltkreise, um die Computerfunktionen auszuführen. Ein Mikroprozessor interpretiert und führt Funktionen aus.
Es führt auch arithmetische Funktionen aus. Ein Mikroprozessor führt einen Prozess wie eine taktgesteuerte, registerbasierte, digitale integrierte Schaltung aus.
Er wird Mehrzweckprozessor genannt.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | FPGA | Mikroprozessor |
|---|---|---|
| Entwicklungszeitraum | Die Entwicklungszeit für FPGA ist hoch. | Die Entwicklungszeit für den Mikroprozessor ist gering. |
| ausführung | Das FPGA wird parallel ausgeführt. | Der Mikroprozessor wird sequentiell ausgeführt. |
| Energieverbrauch | Der Stromverbrauch in FPGA ist hoch. | Der Stromverbrauch im Mikroprozessor ist gering. |
| Datenverarbeitungsdurchsatz | Der Datenverarbeitungsdurchsatz ist in FPGA hoch. | Der Datenverarbeitungsdurchsatz im Mikroprozessor ist gering. |
| Frequenzbereich | Der Frequenzbereich in FGPA ist gering | Der Frequenzbereich in einem Mikroprozessor ist hoch |
Was ist FPGA?
Das FPGA steht für Field Programmable Gate Array. Es ist eine integrierte Schaltung.
Die Hardwarebeschreibungssprache (HDL) wird in FPGA verwendet. Die Hardwarebeschreibungssprache ähnelt der anwendungsspezifischen integrierten Schaltung.
Aufgrund des Aufkommens von Design-Tools, die mit Elektronik arbeiten, werden Schaltpläne fehlen. Die programmierbaren Logikblöcke sind in dem feldprogrammierbaren Gate-Array vorhanden.
Um kombinatorische Funktionen auszuführen, werden Logikblöcke verwendet. Die Logikblöcke fungieren als Logikgatter wie AND und OR.
Im Feldspeicher-Gate-Array sind neben Logikgattern auch Speicherelemente vorhanden. Um verschiedene Funktionen zu implementieren, kann das feldprogrammierbare Array umprogrammiert werden.
Es ermöglicht rekonfigurierbares Computing in Hardware. Ein feldprogrammierbares Gate-Array spielt eine bedeutende Rolle in einem eingebetteten System. Es hat eine größere Fähigkeit in der Entwicklung von eingebetteten Systemen.
Das FPGA kann bei der Entwicklung in der frühen Phase helfen. Eine große Anzahl von Logikgattern und RAM Blöcke sind in modernen feldprogrammierbaren Gate-Arrays verfügbar.
Ein feldprogrammierbares Gate-Array in ASIC kann jede logische Funktion implementieren. Die ASIC kann den Anwendungen viele Angebote machen.
FPGA verfügt über analoge Funktionen, mit denen Sie niedrige Raten in den leicht belasteten Pins und hohe Raten in stark belasteten Pins einstellen können. Wenn es nicht richtig eingestellt ist, klingelt oder koppelt der Stift unerwartet.
Nur wenige gemischte Signale werden in FPGA für integrierte Peripheriegeräte verwendet.
Was ist ein Mikroprozessor?
Eine Kombination der integrierten Schaltung wird als Mikroprozessor bezeichnet. Es kann eine einzelne integrierte Schaltung oder mehrere kombinierte Schaltungen sein.
Der Mikroprozessor benötigt arithmetische, logische und Steuerschaltkreise, um die Computerfunktionen auszuführen. Ein Mikroprozessor interpretiert und führt Funktionen aus.
Es führt auch arithmetische Funktionen aus. Ein Mikroprozessor führt einen Prozess wie eine taktgesteuerte, registerbasierte, digitale integrierte Schaltung aus.
Er wird Mehrzweckprozessor genannt.
In den Mikroprozessoren ist sowohl kombinatorische als auch sequentielle Logik vorhanden. Die Mikroprozessoren arbeiten mit dem binären Zahlensystem.
Die Very-Large-Scale-Integration reduziert die Kosten für Rechenleistung erheblich. Es besteht aus wenigen integrierten Schaltkreisen.
Die Mikroprozessoren werden unter Verwendung des Metalloxid-Halbleiter-Fertigungsverfahrens hergestellt. Ein 4-Bit Intel 4004 ist der erste kommerzielle Mikroprozessor und wird dann durch 8-Bit-Mikroprozessoren ersetzt.
Aufgrund der Zuverlässigkeit könnten Single-Chip-Prozessoren in den Verbindungen ausfallen. Nach Rocks Gesetz der Preis des Chips wird sein das gleiche, auch wenn es geringfügige Änderungen im Design gibt.
Der Mikroprozessor wird einen großen Einfluss auf das Design der Computerhardware haben. Es kann die Größe und die Kosten des gesamten Computers reduzieren.
Es wird in eingebetteten Systemen, Mainframes, Supercomputern und Handheld-Geräten verwendet. Ein Prozessor mit einem Rechenwerk und einem Steuerlogikteil wird als Mikroprozessor bezeichnet.
Unter Verwendung von UND oder ODER führt es die logischen Funktionen aus.
Hauptunterschiede zwischen FPGA und Mikroprozessor
- Die Frequenz Angebot in FGPA ist niedrig, und der Frequenzbereich in einem Mikroprozessor ist hoch.
- Der Datenverarbeitungsdurchsatz ist im FPGA hoch und der Datenverarbeitungsdurchsatz im Mikroprozessor niedrig.
- Der Stromverbrauch im FPGA ist hoch, und der Stromverbrauch im Mikroprozessor ist niedrig.
- Das FPGA wird parallel ausgeführt, und der Mikroprozessor wird sequentiell ausgeführt.
- Die Entwicklungszeit für FPGA ist hoch, und die Entwicklungszeit für den Mikroprozessor ist niedrig.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/590366/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5272406/
Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023
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Sandeep Bhandari hat einen Bachelor of Engineering in Computers von der Thapar University (2006). Er verfügt über 20 Jahre Erfahrung im Technologiebereich. Er interessiert sich sehr für verschiedene technische Bereiche, darunter Datenbanksysteme, Computernetzwerke und Programmierung. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
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