FPGA je kratica za field-programmable gate array. FPGA i mikroprocesori koriste se u računalnom hardveru. FPGA s mikrokontrolerima je mikroprocesor IP, dok je mikroprocesor središnja procesorska jedinica.
Ključni za poneti
- FPGA je programabilni logički uređaj, dok je mikroprocesor računalni uređaj opće namjene.
- FPGA je dizajniran za paralelnu obradu, dok su mikroprocesori dizajnirani za sekvencijalnu obradu.
- FPGA se može reprogramirati za različite primjene, dok se mikroprocesori ne mogu reprogramirati na sličan način.
FPGA protiv mikroprocesora
FPGA (Field Programmable Gate Array) vrsta je integriranog sklopa koji se može programirati za izvođenje raznih digitalnih funkcija. Mikroprocesor je vrsta CPU-a koji se koristi kao "mozak" računala ili drugog digitalnog sustava i dizajniran je za izvršavanje instrukcija i izvođenje izračuna.
FPGA je kratica za Field Programmable Gate Array. To je integrirani sklop.
Jezik opisa hardvera (HDL) koristi se u FPGA. Jezik opisa hardvera sličan je integriranom krugu specifičnom za aplikaciju.
Zbog pojave alata za projektiranje koji rade na elektronici nedostajat će dijagrami sklopova. Programabilni logički blokovi prisutni su u polju-programabilnom polju vrata.
Za izvođenje kombinacijskih funkcija koriste se logički blokovi. Logički blokovi djeluju kao logička vrata poput I i ILI.
Kombinacija integriranog kruga naziva se mikroprocesor. To može biti jedan integrirani krug ili nekoliko kombiniranih krugova.
Mikroprocesor treba aritmetičke, logičke i upravljačke sklopove za izvođenje računalnih funkcija. Mikroprocesor će tumačiti i izvršavati funkcije.
Također obavlja aritmetičke funkcije. Mikroprocesor obavlja proces poput digitalnog integriranog kruga koji se temelji na satu i registru.
Zove se višenamjenski procesor.
Tabela za usporedbu
| Parametri usporedbe | FPGA | Mikroprocesor |
|---|---|---|
| Razdoblje razvoja | Razvojno razdoblje za FPGA je dugo. | Razdoblje razvoja mikroprocesora je kratko. |
| Izvršenje | FPGA radi paralelno. | Mikroprocesor radi sekvencijalno. |
| Potrošnja struje | Potrošnja energije u FPGA je velika. | Potrošnja energije u mikroprocesoru je mala. |
| Propusnost obrade podataka | Propusnost obrade podataka je visoka u FPGA. | Propusnost obrade podataka je niska u mikroprocesoru. |
| Frekvencijski opseg | Frekvencijski raspon u FGPA je nizak | Frekvencijski raspon u mikroprocesoru je visok |
Što je FPGA?
FPGA je kratica za Field Programmable Gate Array. To je integrirani sklop.
Jezik opisa hardvera (HDL) koristi se u FPGA. Jezik opisa hardvera sličan je integriranom krugu specifičnom za aplikaciju.
Zbog pojave alata za projektiranje koji rade na elektronici nedostajat će dijagrami sklopova. Programabilni logički blokovi prisutni su u polju-programabilnom polju vrata.
Za izvođenje kombinacijskih funkcija koriste se logički blokovi. Logički blokovi djeluju kao logička vrata poput I i ILI.
Memorijski elementi također su prisutni u polju memorijskih vrata zajedno s logičkim vratima. Da bi se implementirale različite funkcije, polje koje se može programirati može se reprogramirati.
Omogućuje rekonfigurabilno računalstvo u hardveru. Niz vrata koji se može programirati na terenu ima značajnu ulogu u ugrađenom sustavu. Ima veću sposobnost u razvoju ugrađenih sustava.
FPGA može pomoći u razvoju u ranoj fazi. Velik broj logičkih vrata i RAM blokovi su dostupni u suvremenim poljima vrata koja se mogu programirati.
Polje programabilnih vrata u ASIC-u može implementirati bilo koju logičku funkciju. ASIC može ponuditi mnogo ponuda aplikacijama.
FPGA dolazi s analognim značajkama koje vam omogućuju postavljanje niskih brzina u malo opterećenim pinovima i visokih brzina u jako opterećenim pinovima. Ako nije ispravno postavljena, igla će neočekivano zvoniti ili se spojiti.
Samo se nekoliko mješovitih signala koristi u FPGA za integrirane periferije.
Što je mikroprocesor?
Kombinacija integriranog kruga naziva se mikroprocesor. To može biti jedan integrirani krug ili nekoliko kombiniranih krugova.
Mikroprocesor treba aritmetičke, logičke i upravljačke sklopove za izvođenje računalnih funkcija. Mikroprocesor će tumačiti i izvršavati funkcije.
Također obavlja aritmetičke funkcije. Mikroprocesor obavlja proces poput digitalnog integriranog kruga koji se temelji na satu i registru.
Zove se višenamjenski procesor.
U mikroprocesorima je prisutna i kombinacijska i sekvencijalna logika. Mikroprocesori će raditi na binarnom brojevnom sustavu.
Integracija vrlo velikih razmjera uvelike smanjuje troškove procesorske snage. Sastoji se od nekoliko integriranih krugova.
Mikroprocesori se proizvode postupkom izrade metalnih oksidnih poluvodiča. 4-bitni Intel 4004 je prvi komercijalni mikroprocesor, a zatim ga zamjenjuju 8-bitni mikroprocesor.
Zbog pouzdanosti, procesori s jednim čipom mogli bi zakazati u vezama. Po Rockovom zakonu, cijena čipa će biti isti čak i ako postoje male promjene u dizajnu.
Mikroprocesor će imati veliki utjecaj na dizajn računalnog hardvera. Može smanjiti veličinu i cijenu cijelog računala.
Koristi se u ugrađenim sustavima, glavnim računalima, superračunalima i ručnim uređajima. Procesor s aritmetičko-logičkom jedinicom i upravljačkim logičkim dijelom naziva se mikroprocesor.
Koristeći AND ili OR, on izvodi logičke funkcije.
Glavne razlike između FPGA i mikroprocesora
- Učestalost domet u FGPA je nizak, a frekvencijski raspon u mikroprocesoru je visok.
- Propusnost obrade podataka je visoka u FPGA, a propusnost obrade podataka je niska u mikroprocesoru.
- Potrošnja energije u FPGA je velika, a potrošnja energije u mikroprocesoru je mala.
- FPGA radi paralelno, a mikroprocesor sekvencijalno.
- Razvojno razdoblje za FPGA je visoko, a razvojno razdoblje za mikroprocesor nisko.
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/590366/
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5272406/
Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023
Uložio sam mnogo truda u pisanje ovog posta na blogu kako bih vam pružio vrijednost. Bit će mi od velike pomoći ako razmislite o tome da to podijelite na društvenim medijima ili sa svojim prijateljima/obitelji. DIJELJENJE JE ♥️
Sandeep Bhandari ima diplomu inženjera računala na Sveučilištu Thapar (2006.). Ima 20 godina iskustva u području tehnologije. Ima veliki interes za razna tehnička područja, uključujući sustave baza podataka, računalne mreže i programiranje. Više o njemu možete pročitati na njegovom bio stranica.
Zanimljivo je kako se u članku detaljno objašnjava uloga FPGA i mikroprocesora u svijetu računalnog hardvera. Vrlo je poučno.
Članak predstavlja detaljnu analizu FPGA i mikroprocesora sa značajnom dubinom informacija.
Članak je dobro predstavio informacije u lako probavljivom formatu, čineći ga dostupnim širokom krugu čitatelja.
Dubina pruženih informacija nudi snažan uvid u razlike i mogućnosti FPGA i mikroprocesora.
Čini se da članku nedostaju neke ključne informacije koje bi mogle pružiti sveobuhvatnije razumijevanje FPGA i mikroprocesora.
Slažem se, članak bi imao koristi od pružanja više primjera iz stvarnog svijeta koji bi dodatno ilustrirali razlike između FPGA i mikroprocesora.
Članak daje sjajno objašnjenje razlika između FPGA i mikroprocesora. Svaka točka je jasna i lako razumljiva.
Argument u korist FPGA i mikroprocesora je dobro prikazan. Posebno cijenim temeljitu usporednu tablicu koja naglašava njihove razlike.
Reference navedene u članku dodaju veliku vjerodostojnost sadržaju.
Ton članka je vrlo informativan, a korišteni jezik je lako razumljiv, što ga čini izvrsnim resursom za one koji žele naučiti o FPGA i mikroprocesorima.