Un processeur est une puce informatique qui effectue des calculs. Il prend toutes les décisions logiques qui sont toutes les tâches d'un ordinateur, des plus simples comme ouvrir des fenêtres aux plus complexes comme réaliser une animation 3D.
C'est pourquoi le processeur est appelé le cerveau de l'ordinateur. À l'aide d'une carte mère, votre processeur est connecté à tous les autres composants de votre système.
C'est le travail d'un processeur de recevoir des données d'entrée, de les traiter et de fournir des données de sortie. Les FPGA (Field Programmable Gate Arrays) et les microcontrôleurs sont les deux choix les plus courants parmi tous les processeurs.
Faits marquants
- Les FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) sont des circuits intégrés reconfigurables avec des blocs logiques programmables, permettant un traitement hautement parallèle. Dans le même temps, les microcontrôleurs sont des ordinateurs à puce unique avec une architecture fixe conçue pour des tâches spécifiques.
- Les FPGA offrent des performances plus rapides et une plus grande flexibilité de conception, mais sont plus chers et consomment plus d'énergie que les microcontrôleurs.
- Les microcontrôleurs conviennent aux applications simples et peu coûteuses, tandis que les FPGA sont idéaux pour les tâches complexes et hautes performances nécessitant une personnalisation ou un prototypage rapide.
FPGA contre microcontrôleur
La différence entre FPGA et microcontrôleur est que le FPGA n'a pas de structure matérielle définie et est le mieux adapté aux tâches nécessitant des vitesses de traitement élevées. En revanche, les microcontrôleurs ont une structure matérielle la mieux adaptée pour effectuer des tâches de base.
Les FPGA sont des circuits intégrés que les utilisateurs peuvent personnaliser en fonction de leurs besoins. Ils comprennent plusieurs blocs logiques facilement configurables avec des langages à haute description.
Ce processeur se compose de blocs logiques, d'entrées/sorties et de blocs logiques configurables.
Les microcontrôleurs sont essentiellement des mini-ordinateurs à eux seuls. Plusieurs périphériques d'entrée/sortie sont montés sur une petite puce, qui comprend de la mémoire et un Processeur.
Ils sont responsables de la gestion des composants tels que les capteurs, la mémoire, l'affichage, etc., au sein du système.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | FPGA | Microcontrôleurs |
|---|---|---|
| Définition | Les FPGA sont plus flexibles car ils permettent de reprogrammer à la fois le matériel et le firmware. | Les microcontrôleurs sont destinés à effectuer des tâches simples qui ne nécessitent pas un niveau de puissance de traitement aussi élevé. |
| Flexibilité | La programmation est plus accessible et prend moins de temps. | Les microcontrôleurs sont moins flexibles puisqu'ils ne permettent que la reprogrammation du firmware. |
| En cours | Les FPGA sont capables de traitement parallèle. | Les microcontrôleurs sont limités au traitement séquentiel. |
| Consommation d'énergie | Les FPGA peuvent effectuer un traitement parallèle. | Le microcontrôleur ne peut effectuer qu'un traitement séquentiel. |
| Prix | Les FPGA sont plus chers à mettre en œuvre. | Les microcontrôleurs sont relativement peu coûteux à mettre en œuvre. |
| Programmation | La programmation est un peu compliquée et prend du temps. | La programmation est plus facile et prend moins de temps. |
Qu'est-ce qu'un FPGA?
Les FPGA sont des circuits intégrés qui peuvent être personnalisés à tout moment en fonction des besoins des utilisateurs. Un langage de haute description peut être utilisé pour configurer facilement les blocs logiques.
Ce processeur comporte différents composants, notamment des blocs logiques, des blocs d'entrée/sortie et des blocs logiques configurables.
Les FPGA gèrent des tâches nécessitant une vitesse et une complexité de traitement élevées. Les FPGA offrent une plus grande flexibilité car ils peuvent être reprogrammés dans le matériel et le micrologiciel.
Les FPGA permettent un traitement parallèle en exécutant simultanément des opérations identiques car des milliers de blocs logiques de contrôle fonctionnent simultanément.
Cela rend intelligence artificielle et traitement d'image facile. Les FPGA consomment beaucoup d'énergie. Par conséquent, il n'est pas recommandé pour les tâches qui consomment rapidement de l'énergie.
Programmation d'un FPGA est un peu compliqué et prend du temps car l'utilisateur doit écrire chaque programme à partir de zéro. Le coût de mise en œuvre des FPGA est élevé.
Qu'est-ce qu'un microcontrôleur?
Un microcontrôleur est essentiellement un petit ordinateur à lui tout seul. Les périphériques d'entrée et de sortie sont montés sur une petite puce, qui comprend de la mémoire et un processeur.
Ils sont responsables de la gestion des composants tels que les capteurs, la mémoire, les écrans, etc., dans le système.
Les microcontrôleurs sont programmés à l'aide de langages de niveau supérieur tels que JavaScript, Python et C. En utilisant ces langages ; les microcontrôleurs peuvent instruire d'autres composants sur le fonctionnement.
Les microcontrôleurs sont conçus pour gérer des tâches simples qui ne nécessitent pas un niveau de puissance de traitement aussi élevé. En raison du fait qu'ils ne peuvent reprogrammer que le micrologiciel, les microcontrôleurs sont moins flexibles.
Leur mise en œuvre est relativement peu coûteuse. Les microcontrôleurs sont limités au traitement séquentiel. Ainsi, il traite les commandes que l'utilisateur donne une ligne à la fois.
Comme cela prend beaucoup de temps, accomplir n'importe quelle tâche sur un microcontrôleur est un peu lent. Pour cette raison, l'exécution de tâches puissantes n'est pas recommandée.
Il est facile de programmer des microcontrôleurs car l'utilisateur peut acheter des packages préfabriqués. Chaque programme est conçu pour exécuter une fonction spécifique.
La programmation d'un microcontrôleur est rendue plus accessible et moins chronophage.
Principales différences entre FPGA et microcontrôleur
- Les FPGA sont mieux adaptés aux tâches complexes nécessitant des vitesses de traitement élevées, tandis que les microcontrôleurs sont utilisés pour des tâches simples ne nécessitant pas de vitesses de traitement élevées.
- An FPGA a un degré élevé de flexibilité, permettant à un utilisateur de reprogrammer son matériel et son micrologiciel. En revanche, un microcontrôleur a une flexibilité limitée car il ne nécessite que l'utilisateur de reprogrammer le micrologiciel.
- Les FPGA peuvent traiter en parallèle, tandis que les microcontrôleurs sont limités au traitement séquentiel.
- Les FPGA nécessitent beaucoup de puissance pour fonctionner, tandis que les microcontrôleurs peuvent fonctionner avec une puissance relativement faible.
- Les FPGA prennent du temps et sont compliqués à programmer, de sorte que leur mise en œuvre coûte plus cher, alors que les microcontrôleurs peuvent être mis en œuvre à relativement peu de frais car la programmation est beaucoup plus facile.
Dernière mise à jour : 13 juillet 2023
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Sandeep Bhandari est titulaire d'un baccalauréat en génie informatique de l'Université Thapar (2006). Il a 20 ans d'expérience dans le domaine de la technologie. Il s'intéresse vivement à divers domaines techniques, notamment les systèmes de bases de données, les réseaux informatiques et la programmation. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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