प्रोसेसर एक कंप्यूटर चिप है जो गणना करता है। यह सभी तार्किक निर्णय लेता है जो कि कंप्यूटर के सभी कार्य हैं, सबसे सरल कार्य जैसे विंडोज़ खोलना से लेकर सबसे जटिल कार्य जैसे कि 3डी एनिमेशन पूरा करना।
इसीलिए प्रोसेसर को कंप्यूटर का मस्तिष्क कहा जाता है। मदरबोर्ड का उपयोग करके, आपका प्रोसेसर आपके सिस्टम के अन्य सभी घटकों से जुड़ा होता है।
इनपुट डेटा प्राप्त करना, उसे प्रोसेस करना और आउटपुट डेटा प्रदान करना प्रोसेसर का काम है। एफपीजीए (फील्ड प्रोग्रामेबल गेट एरेज़) और माइक्रोकंट्रोलर सभी प्रोसेसर के बीच दो सबसे आम विकल्प हैं।
चाबी छीन लेना
- एफपीजीए (फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट एरेज़) प्रोग्रामेबल लॉजिक ब्लॉक के साथ पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य एकीकृत सर्किट हैं, जो अत्यधिक समानांतर प्रसंस्करण को सक्षम करते हैं। साथ ही, माइक्रोकंट्रोलर विशिष्ट कार्यों के लिए डिज़ाइन किए गए एक निश्चित आर्किटेक्चर वाले सिंगल-चिप कंप्यूटर होते हैं।
- FPGAs तेज़ प्रदर्शन और डिज़ाइन में अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं लेकिन अधिक महंगे होते हैं और माइक्रोकंट्रोलर की तुलना में अधिक बिजली की खपत करते हैं।
- माइक्रोकंट्रोलर सरल, कम लागत वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि एफपीजीए जटिल, उच्च-प्रदर्शन वाले कार्यों के लिए आदर्श हैं जिनमें अनुकूलन या तेज़ प्रोटोटाइप की आवश्यकता होती है।
एफपीजीए बनाम माइक्रोकंट्रोलर
बीच का अंतर FPGA और माइक्रोकंट्रोलर का मानना है कि एफपीजीए की कोई परिभाषित हार्डवेयर संरचना नहीं है और यह उच्च प्रसंस्करण गति की आवश्यकता वाले कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त है। इसके विपरीत, माइक्रोकंट्रोलर्स के पास बुनियादी कार्यों को करने के लिए सबसे उपयुक्त हार्डवेयर संरचना होती है।
एफपीजीए एकीकृत सर्किट हैं जिन्हें उपयोगकर्ता अपनी आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित कर सकते हैं। उनमें कई तर्क ब्लॉक शामिल हैं जिन्हें आसानी से उच्च-वर्णन भाषाओं के साथ कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
इस प्रोसेसर में लॉजिक, इनपुट/आउटपुट और कॉन्फ़िगर करने योग्य लॉजिक ब्लॉक शामिल हैं।
माइक्रोकंट्रोलर अनिवार्य रूप से अपने आप में मिनी-कंप्यूटर हैं। कई इनपुट/आउटपुट डिवाइस एक छोटी चिप पर लगे होते हैं, जिसमें मेमोरी और एक शामिल हैं सी पी यू.
वे सिस्टम के भीतर सेंसर, मेमोरी, डिस्प्ले आदि जैसे घटकों के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार हैं।
तुलना तालिका
| तुलना के पैरामीटर | FPGA | microcontroller |
|---|---|---|
| परिभाषा | FPGAs अधिक लचीले होते हैं क्योंकि वे हार्डवेयर और फर्मवेयर दोनों को रीप्रोग्रामिंग की अनुमति देते हैं। | माइक्रोकंट्रोलर सरल कार्यों को करने के लिए होते हैं जिनके लिए इतनी उच्च स्तर की प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। |
| लचीलापन | प्रोग्रामिंग अधिक सुलभ है और इसमें कम समय लगता है। | माइक्रोकंट्रोलर कम लचीले होते हैं क्योंकि वे केवल फ़र्मवेयर की रीप्रोग्रामिंग की अनुमति देते हैं। |
| प्रसंस्करण | एफपीजीए समानांतर प्रसंस्करण में सक्षम हैं। | माइक्रोकंट्रोलर अनुक्रमिक प्रसंस्करण तक ही सीमित हैं। |
| बिजली की खपत | FPGAs समानांतर प्रसंस्करण कर सकते हैं। | माइक्रोकंट्रोलर केवल अनुक्रमिक प्रसंस्करण कर सकता है। |
| लागत | एफपीजीए को लागू करना अधिक महंगा है। | माइक्रोकंट्रोलर लागू करने के लिए अपेक्षाकृत सस्ते हैं। |
| प्रोग्रामिंग | प्रोग्रामिंग थोड़ी जटिल और समय लेने वाली है। | प्रोग्रामिंग आसान है और इसमें कम समय लगता है। |
FPGA क्या है?
एफपीजीए एकीकृत सर्किट हैं जिन्हें किसी भी समय उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के आधार पर अनुकूलित किया जा सकता है। लॉजिक ब्लॉक को आसानी से कॉन्फ़िगर करने के लिए एक उच्च-वर्णन भाषा का उपयोग किया जा सकता है।
इस प्रोसेसर में विभिन्न घटक हैं, जिनमें लॉजिक ब्लॉक, इनपुट/आउटपुट ब्लॉक और कॉन्फ़िगर करने योग्य लॉजिक ब्लॉक शामिल हैं।
एफपीजीए उच्च प्रसंस्करण गति और जटिलता की आवश्यकता वाले कार्यों को संभालते हैं। एफपीजीए अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं क्योंकि उन्हें हार्डवेयर और फ़र्मवेयर में पुन: प्रोग्राम किया जा सकता है।
एफपीजीए एक साथ समान संचालन चलाकर समानांतर प्रसंस्करण की अनुमति देते हैं क्योंकि हजारों नियंत्रण तर्क ब्लॉक एक साथ काम कर रहे हैं।
इस बनाता है कृत्रिम बुद्धिमत्ता और छवि प्रसंस्करण आसान है। FPGAs बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं। इसलिए, उन कार्यों के लिए इसकी अनुशंसा नहीं की जाती है जिनमें बिजली जल्दी खत्म हो जाती है।
प्रोग्रामिंग ए FPGA यह थोड़ा जटिल और समय लेने वाला है क्योंकि उपयोगकर्ता को प्रत्येक प्रोग्राम को शुरुआत से लिखना होगा। एफपीजीए को लागू करने की लागत अधिक है।
एक माइक्रोकंट्रोलर क्या है?
एक माइक्रोकंट्रोलर मूलतः अपने आप में एक छोटा कंप्यूटर है। इनपुट और आउटपुट डिवाइस एक छोटी चिप पर लगे होते हैं, जिसमें मेमोरी और एक सीपीयू शामिल होता है।
वे सिस्टम में सेंसर, मेमोरी, डिस्प्ले आदि जैसे घटकों के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार हैं।
माइक्रोकंट्रोलर को उच्च-स्तरीय भाषाओं जैसे का उपयोग करके प्रोग्राम किया जाता है जावास्क्रिप्ट, पायथन, और सी. इन भाषाओं का उपयोग करके; माइक्रोकंट्रोलर अन्य घटकों को संचालन के बारे में निर्देश दे सकते हैं।
माइक्रोकंट्रोलर को सरल कार्यों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनके लिए इतनी उच्च स्तर की प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। केवल फ़र्मवेयर को पुन: प्रोग्राम करने में सक्षम होने के कारण, माइक्रोकंट्रोलर कम लचीले होते हैं।
उनका कार्यान्वयन अपेक्षाकृत सस्ता है. माइक्रोकंट्रोलर अनुक्रमिक प्रसंस्करण तक ही सीमित हैं। इस प्रकार, यह उन आदेशों को संसाधित करता है जो उपयोगकर्ता एक समय में एक पंक्ति देता है।
चूँकि इसे पूरा होने में काफी समय लगता है, इसलिए माइक्रोकंट्रोलर पर कोई भी कार्य पूरा करना थोड़ा धीमा होता है। इस वजह से, शक्तिशाली कार्य करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करना आसान है क्योंकि उपयोगकर्ता कुछ पूर्व-निर्मित पैकेज खरीद सकता है। प्रत्येक प्रोग्राम को एक विशिष्ट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
माइक्रोकंट्रोलर की प्रोग्रामिंग को अधिक सुलभ और कम समय लेने वाला बनाया गया है।
एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर के बीच मुख्य अंतर
- एफपीजीए उच्च प्रसंस्करण गति की आवश्यकता वाले जटिल कार्यों के लिए सबसे उपयुक्त हैं, जबकि माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग सरल कार्यों के लिए किया जाता है जिनके लिए उच्च प्रसंस्करण गति की आवश्यकता नहीं होती है।
- An FPGA इसमें उच्च स्तर का लचीलापन है, जो उपयोगकर्ता को अपने हार्डवेयर और फ़र्मवेयर को पुन: प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। इसके विपरीत, एक माइक्रोकंट्रोलर में सीमित लचीलापन होता है क्योंकि इसमें उपयोगकर्ता को केवल फर्मवेयर को पुन: प्रोग्राम करने की आवश्यकता होती है।
- एफपीजीए समानांतर प्रसंस्करण कर सकते हैं, जबकि माइक्रोकंट्रोलर अनुक्रमिक प्रसंस्करण तक सीमित हैं।
- एफपीजीए को संचालित करने के लिए बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, जबकि माइक्रोकंट्रोलर को अपेक्षाकृत कम बिजली के साथ संचालित किया जा सकता है।
- एफपीजीए समय लेने वाले और प्रोग्राम करने में जटिल होते हैं, इसलिए उनके कार्यान्वयन की लागत अधिक होती है, जबकि माइक्रोकंट्रोलर को अपेक्षाकृत सस्ते में लागू किया जा सकता है क्योंकि प्रोग्रामिंग बहुत आसान है।
अंतिम अद्यतन: 13 जुलाई, 2023
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संदीप भंडारी ने थापर विश्वविद्यालय (2006) से कंप्यूटर में इंजीनियरिंग में स्नातक की उपाधि प्राप्त की है। उनके पास प्रौद्योगिकी क्षेत्र में 20 वर्षों का अनुभव है। उन्हें डेटाबेस सिस्टम, कंप्यूटर नेटवर्क और प्रोग्रामिंग सहित विभिन्न तकनीकी क्षेत्रों में गहरी रुचि है। आप उनके बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं जैव पृष्ठ.
लेखक की एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर्स की स्पष्ट और विस्तृत तुलना हार्डवेयर डिजाइन और प्रोग्रामिंग के क्षेत्र में रुचि रखने वालों के लिए अत्यधिक फायदेमंद है।
लेख प्रभावी ढंग से एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर्स की विशिष्ट विशेषताओं और अनुप्रयोगों पर प्रकाश डालता है, जो इन प्रोसेसरों की गहन समझ चाहने वाले पाठकों के लिए बहुत अच्छा मूल्य प्रदान करता है।
यह आलेख एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर दोनों का एक व्यावहारिक और विस्तृत अवलोकन प्रस्तुत करता है, जो उनकी कार्यक्षमता और अनुप्रयोगों पर स्पष्टता प्रदान करता है।
लेख एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर्स के बीच मूलभूत अंतरों को विस्तार से बताने का एक बड़ा काम करता है, जिससे उन पाठकों के लिए इसे समझना आसान हो जाता है जो इस विषय पर नए हैं।
एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर्स के बीच तुलना की बहुत जानकारीपूर्ण और गहन व्याख्या।
व्यापक तुलना तालिका एफपीजीए और माइक्रोकंट्रोलर्स के प्रमुख अंतरों और अनुप्रयोगों को समझने के लिए विशेष रूप से सहायक है। बहुत अच्छा!