Un procesador es un chip de computadora que realiza cálculos. Toma todas las decisiones lógicas que son todas las tareas de una computadora, desde las más sencillas, como abrir ventanas, hasta las más complejas, como completar una animación 3D.
Es por eso que el procesador se llama el cerebro de la computadora. Usando una placa base, su procesador está conectado a todos los demás componentes de su sistema.
El trabajo de un procesador es recibir datos de entrada, procesarlos y proporcionar datos de salida. Los FPGA (Field Programmable Gate Arrays) y los microcontroladores son las dos opciones más comunes entre todos los procesadores.
Puntos clave
- Los FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) son circuitos integrados reconfigurables con bloques lógicos programables, lo que permite un procesamiento altamente paralelo. Al mismo tiempo, los microcontroladores son computadoras de un solo chip con una arquitectura fija diseñada para tareas específicas.
- Los FPGA ofrecen un rendimiento más rápido y una mayor flexibilidad en el diseño, pero son más caros y consumen más energía que los microcontroladores.
- Los microcontroladores son adecuados para aplicaciones simples y de bajo costo, mientras que los FPGA son ideales para tareas complejas de alto rendimiento que requieren personalización o creación rápida de prototipos.
FPGA vs Microcontrolador
La diferencia entre los FPGA y microcontrolador es que FPGA no tiene una estructura de hardware definida y es más adecuado para tareas que requieren altas velocidades de procesamiento. Por el contrario, los microcontroladores tienen una estructura de hardware más adecuada para realizar tareas básicas.
Los FPGA son circuitos integrados que los usuarios pueden personalizar según sus requisitos. Se componen de varios bloques lógicos que se pueden configurar fácilmente con lenguajes de alta descripción.
Este procesador consta de bloques lógicos, de entrada/salida y lógicos configurables.
Los microcontroladores son esencialmente minicomputadoras por sí mismos. Varios dispositivos de entrada/salida están montados en un pequeño chip, que incluye memoria y un CPU.
Son responsables de administrar componentes como sensores, memoria, pantalla, etc., dentro del sistema.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | FPGA | Microcontroladores |
|---|---|---|
| Definición | Los FPGA son más flexibles porque permiten reprogramar tanto el hardware como el firmware. | Los microcontroladores están destinados a realizar tareas simples que no requieren un nivel tan alto de potencia de procesamiento. |
| Flexibilidad | La programación es más accesible y lleva menos tiempo. | Los microcontroladores son menos flexibles ya que solo permiten la reprogramación del firmware. |
| Procesamiento | Los FPGA son capaces de procesamiento paralelo. | Los microcontroladores están limitados al procesamiento secuencial. |
| Consumo de energía | Los FPGA pueden realizar procesamiento paralelo. | El microcontrolador solo puede realizar un procesamiento secuencial. |
| Cost | Los FPGA son más caros de implementar. | Los microcontroladores son relativamente baratos de implementar. |
| Programación | La programación es un poco complicada y requiere mucho tiempo. | La programación es más fácil y lleva menos tiempo. |
¿Qué es una FPGA?
Los FPGA son circuitos integrados que se pueden personalizar según los requisitos del usuario en cualquier momento. Se puede usar un lenguaje de alta descripción para configurar bloques lógicos fácilmente.
Este procesador tiene diferentes componentes, incluidos bloques lógicos, bloques de entrada/salida y bloques lógicos configurables.
Los FPGA manejan tareas que requieren alta velocidad de procesamiento y complejidad. Los FPGA brindan una mayor flexibilidad porque se pueden reprogramar en hardware y firmware.
Los FPGA permiten el procesamiento paralelo al ejecutar operaciones idénticas simultáneamente porque miles de bloques lógicos de control funcionan simultáneamente.
Esto hace inteligencia artificial y procesamiento de imágenes fácil. Los FPGA consumen mucha energía. Por lo tanto, no se recomienda para tareas que consumen energía rápidamente.
Programando un FPGA es un poco complicado y requiere mucho tiempo porque el usuario debe escribir cada programa desde cero. El costo de implementar FPGAs es alto.
¿Qué es un microcontrolador?
Un microcontrolador es esencialmente una pequeña computadora en sí misma. Los dispositivos de entrada y salida están montados en un pequeño chip, que incluye memoria y una CPU.
Son responsables de administrar componentes como sensores, memoria, pantallas, etc., en el sistema.
Los microcontroladores se programan usando lenguajes de alto nivel como JavaScript, Python y C. Mediante el uso de estos lenguajes; los microcontroladores pueden instruir a otros componentes sobre el funcionamiento.
Los microcontroladores están diseñados para manejar tareas simples que no requieren un nivel tan alto de potencia de procesamiento. Debido a que solo se puede reprogramar el firmware, los microcontroladores son menos flexibles.
Su implementación es relativamente económica. Los microcontroladores están limitados al procesamiento secuencial. Por lo tanto, procesa los comandos que el usuario da una línea a la vez.
Dado que esto lleva mucho tiempo en completarse, realizar cualquier tarea en un microcontrolador es un poco lento. Debido a esto, no se recomienda realizar tareas poderosas.
Es fácil programar microcontroladores porque el usuario puede comprar algunos paquetes prefabricados. Cada programa está diseñado para realizar una función específica.
La programación de un microcontrolador se hace más accesible y requiere menos tiempo.
Principales diferencias entre FPGA y microcontrolador
- Los FPGA son los más adecuados para tareas complejas que requieren altas velocidades de procesamiento, mientras que los microcontroladores se utilizan para tareas simples que no requieren altas velocidades de procesamiento.
- An FPGA tiene un alto grado de flexibilidad, lo que permite al usuario reprogramar su hardware y firmware. Por el contrario, un microcontrolador tiene una flexibilidad limitada porque solo requiere que el usuario reprograme el firmware.
- Los FPGA pueden procesar en paralelo, mientras que los microcontroladores se limitan al procesamiento secuencial.
- Los FPGA requieren mucha potencia para funcionar, mientras que los microcontroladores pueden funcionar con una potencia relativamente baja.
- Los FPGA requieren mucho tiempo y son complicados de programar, por lo que su implementación cuesta más, mientras que los microcontroladores se pueden implementar de manera relativamente económica ya que la programación es mucho más fácil.
Última actualización: 13 julio, 2023
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Sandeep Bhandari tiene una Licenciatura en Ingeniería Informática de la Universidad de Thapar (2006). Tiene 20 años de experiencia en el campo de la tecnología. Tiene un gran interés en varios campos técnicos, incluidos los sistemas de bases de datos, las redes informáticas y la programación. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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