एफपीजीए बनाम सीपीएलडी: अंतर और तुलना

बहुत से लोग, विशेष रूप से छात्र और शुरुआती, एफपीजीए और सीपीएलडी के बीच चयन करते समय भ्रमित हो जाते हैं, क्योंकि दोनों प्रसिद्ध डिजिटल लॉजिक चिप्स हैं। हालाँकि, उनकी आंतरिक वास्तुकला विभिन्न मापदंडों में भिन्न है।

चाबी छीन लेना

1. एफपीजीए सीपीएलडी की तुलना में अधिक लचीले और जटिल हैं, जो अधिक जटिल डिजाइन और उच्च प्रदर्शन की अनुमति देते हैं।
2. सीपीएलडी एफपीजीए की तुलना में कम महंगे हैं और उनकी वास्तुकला सरल है, जो उन्हें छोटे से मध्यम आकार के डिजाइनों के लिए आदर्श बनाती है।
3. एफपीजीए और सीपीएलडी कस्टम लॉजिक फ़ंक्शंस को लागू करने के लिए प्रोग्रामेबल लॉजिक ब्लॉक का उपयोग करते हैं, लेकिन एफपीजीए में अधिक लॉजिक ब्लॉक और उच्च क्षमता होती है।

एफपीजीए बनाम सीपीएलडी

एफपीजीए और सीपीएलडी के बीच अंतर यह है कि एफपीजीए (फील्ड प्रोग्रामेबल गेट ऐरे) में एक जटिल वास्तुकला है, जिसे फाइन-ग्रेन माना जाता है, जबकि सीपीएलडी (कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामिंग लॉजिक डिजाइन) में एक सरल वास्तुकला, एक मोटा अनाज है।

FPGA एक जटिल और बारीक आर्किटेक्चर वाली प्रोग्रामिंग लॉजिक चिप है। यह RAM पर आधारित है. यह अस्थिर है, जिसका अर्थ है कि यदि बिजली काट दी जाती है, तो इससे डेटा की हानि होगी।

यह जटिल अनुप्रयोगों के लिए तुलनात्मक रूप से अधिक उपयुक्त है। इसकी तुलना में यह अधिक बिजली की खपत भी करता है। यह अधिक महंगा भी है.

दूसरी ओर, CPLD की मदद से डिज़ाइन किया गया है EEPROM, और इसमें एक सरल, मोटे अनाज वाली वास्तुकला है। यह सरल अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है।

यह गैर-वाष्पशील है, जिसका अर्थ है कि यदि बिजली काट दी जाती है, तो इससे कोई डेटा नहीं खोएगा। एफपीजीए की तुलना में यह कम बिजली की खपत करता है।

तुलना तालिका

तुलना के पैरामीटर	FPGA	सीपीएलडी
पूर्ण प्रपत्र	क्षेत्र में प्रोग्राम की जा सकने वाली द्वार श्रंखला	जटिल प्रोग्रामिंग लॉजिक डिज़ाइन
आर्किटेक्चर	महीन दाने	मोटा अनाज
घनत्व	मध्यम से उच्च	कम से मध्यम
बिजली की खपत	हाई	मध्यम
लागत	महंगा	सस्ता
पर आधारित	रैम	EEPROM
अस्थिरता	यदि बिजली काट दी जाए तो यह डेटा खो सकता है।	बिजली कटने से डेटा की कोई हानि नहीं होगी.
फ्लिप फ्लॉप का अनुपात	अधिक	कम
अनुप्रयोगों	जटिल अनुप्रयोगों के लिए बेहतर	सरल अनुप्रयोगों के लिए बेहतर
प्रदर्शन	एक पूर्वानुमानित प्रदर्शन जो आंतरिक प्लेसमेंट और रूटिंग से स्वतंत्र है।	प्रदर्शन रूटिंग पर निर्भर है.

एफपीजीए क्या है?

एफजीपीए का मतलब फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ऐरे है, जो एक प्रोग्रामेबल लॉजिक चिप है। इसे विभिन्न प्रकार के डिजिटल कार्य करने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है।

यह एक एकीकृत सर्किट है जिसे विशेष रूप से विनिर्माण के बाद ग्राहकों या डिजाइनरों द्वारा कॉन्फ़िगर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

यह भारी मात्रा में तर्क संसाधन और भंडारण तत्व प्रदान करता है जो जटिल प्रणालियों के निर्माण में मदद कर सकते हैं। इसकी वास्तुकला उत्तम मानी जाती है। इससे चिप्स की तर्क क्षमता अधिक हो जाती है।

यह 100,000 छोटे लॉजिक ब्लॉकों से बना है और इसमें लॉजिक, फ्लिप-फ्लॉप और मेमोरी का संयोजन भी शामिल है। यह अधिक महंगा है लेकिन यदि आप इसे प्रति गेट खरीदते हैं तो यह अधिक किफायती हो सकता है।

यह RAM-आधारित है, जिसका अर्थ है कि इसके लिए कुछ विशेष प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। किसी डिवाइस को प्रोग्राम करने के लिए, आपको पहले कंप्यूटर का उपयोग करके 'लॉजिक फ़ंक्शन' का वर्णन करना होगा। इसके परिणामस्वरूप एक बाइनरी फ़ाइल का निर्माण होता है जिसे FPGA में डाउनलोड किया जा सकता है।

एफपीजीए कॉन्फ़िगरेशन डेटा लोड करने और फैब्रिक को काम करना शुरू करने से पहले सेट करने के लिए एक बाहरी ROM का उपयोग करते हैं। इसका मतलब यह है कि आपके इसे शुरू करने के बाद और इसके काम करना शुरू करने से पहले कुछ समय की देरी होगी।

इस प्रोग्रामिंग में किसी भी देरी की भविष्यवाणी करना इतना आसान नहीं है। इसमें बिजली की भी अधिक खपत होती है. यह तुलनात्मक रूप से कम सुरक्षित भी है. इसका प्रदर्शन उस रूटिंग पर निर्भर करता है जिसे किसी विशेष एप्लिकेशन के लिए लागू किया गया है।

FPGAs SRAM-आधारित कॉन्फ़िगरेशन स्टोरेज का उपयोग करते हैं। इसका मतलब यह है कि यह अस्थिर है. यदि बिजली काट दी जाए तो मेमोरी में संग्रहीत डेटा नष्ट हो सकता है।

सीपीएलडी क्या है?

सीपीएलडी का मतलब कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस है। यह एक एकीकृत सर्किट है जिसका उपयोग डिजिटल सिस्टम को लागू करने के लिए किया जा सकता है। इसे विद्युतीय रूप से मिटाने योग्य प्रोग्रामयोग्य रीड-ओनली मेमोरी की सहायता से डिज़ाइन किया गया है, जिसे आमतौर पर इसी नाम से जाना जाता है EEPROM.

इसकी वास्तुकला कम जटिल है, जो इसे सरल तर्क अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त बनाती है। इसमें केवल कुछ तर्क ब्लॉक हैं, जो 100 तक जा सकते हैं। वे मोटे अनाज प्रकार के उपकरण हैं।

वे गैर-वाष्पशील हैं, जिसका अर्थ है कि बिजली कट जाने पर उनका डेटा नष्ट नहीं होगा। वे एफपीजीए से सस्ते हैं और तेज़ इनपुट-टू-आउटपुट अवधि प्रदान करते हैं। यह उनकी सरल वास्तुकला के कारण है।

जैसे ही आप उन्हें पावर देते हैं सीपीएलडी शुरू हो जाते हैं। देरी का अनुमान लगाया जा सकता है, और समय का विश्लेषण करना आसान है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे सरल हैं, और इंटरकनेक्ट की संख्या कम है। इनमें बिजली की खपत भी कम होती है.

उन्हें उनके डिज़ाइन स्टोरेज के कारण अधिक सुरक्षित माना जाता है जो गैर-वाष्पशील मेमोरी के भीतर अंतर्निहित होता है। इसका प्रदर्शन पूर्वानुमानित है और आंतरिक प्लेसमेंट और रूटिंग से स्वतंत्र है। यह निम्न से मध्यम-घनत्व वाले डिज़ाइनों के लिए उपयुक्त है।

इसे केवल सीमित संख्या में ही पुनः प्रोग्राम किया जा सकता है। यह न्यूनतम तर्क संसाधन प्रदान करता है। वे छोटे गेट काउंट डिज़ाइन में अधिक उपयुक्त हैं।

एफपीजीए और सीपीएलडी के बीच मुख्य अंतर

1. एफपीजीए का मतलब फील्ड प्रोग्रामेबल गेट ऐरे है, और सीपीएलडी का मतलब कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामिंग लॉजिक डिज़ाइन है।
2. एफपीजीए एक एकीकृत सर्किट है जिसे विशेष रूप से विनिर्माण प्रक्रिया के बाद ग्राहकों या डिजाइनरों द्वारा कॉन्फ़िगर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि सीपीएलडी एक एकीकृत सर्किट है जिसका उपयोग डिजिटल सिस्टम को लागू करने के लिए किया जा सकता है।
3. एफपीजीए को बढ़िया अनाज माना जाता है और सीपीएलडी को मोटा अनाज माना जाता है।
4. एफपीजीए में बिजली की खपत अधिक होती है, और सीपीएलडी में तुलनात्मक रूप से कम बिजली की खपत होती है।
5. FPGA RAM पर आधारित है, जबकि CPLD EEPROM पर आधारित है।
6. एफपीजीए अधिक महंगा है, और सीपीएलडी सस्ता है।
7. एफपीजीए जटिल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। दूसरी ओर, सीपीएलडी सरल अनुप्रयोगों के लिए बेहतर है।
8. प्रदर्शन के संदर्भ में, FPGA का प्रदर्शन अनुमानित है जो आंतरिक रूटिंग से स्वतंत्र है, जबकि CPLD का प्रदर्शन रूटिंग पर निर्भर करता है।

संदर्भ

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/500200
2. 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

अंतिम अद्यतन: 11 जून, 2023