Un processore è un chip di computer che esegue calcoli. Prende tutte le decisioni logiche che sono tutte attività di un computer, dalle più semplici come l'apertura di finestre alle più complesse come il completamento di un'animazione 3D.
Questo è il motivo per cui il processore è chiamato il cervello del computer. Usando una scheda madre, il tuo processore è connesso a tutti gli altri componenti del tuo sistema.
È compito di un elaboratore ricevere dati di input, elaborarli e fornire dati di output. FPGA (Field Programmable Gate Arrays) e microcontrollori sono le due scelte più comuni tra tutti i processori.
Punti chiave
- Gli FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) sono circuiti integrati riconfigurabili con blocchi logici programmabili, che consentono un'elaborazione altamente parallela. Allo stesso tempo, i microcontrollori sono computer a chip singolo con un'architettura fissa progettata per compiti specifici.
- Gli FPGA offrono prestazioni più veloci e una maggiore flessibilità nella progettazione, ma sono più costosi e consumano più energia rispetto ai microcontrollori.
- I microcontrollori sono adatti per applicazioni semplici ea basso costo, mentre gli FPGA sono ideali per attività complesse e ad alte prestazioni che richiedono personalizzazione o prototipazione rapida.
FPGA contro microcontrollore
La differenza tra FPGA e Microcontrollore è che l'FPGA non ha una struttura hardware definita ed è più adatto per attività che richiedono velocità di elaborazione elevate. Al contrario, i microcontrollori hanno una struttura hardware più adatta per eseguire attività di base.
Gli FPGA sono circuiti integrati che gli utenti possono personalizzare in base alle proprie esigenze. Comprendono diversi blocchi logici che possono essere facilmente configurati con linguaggi ad alta descrizione.
Questo processore è costituito da blocchi logici, di ingresso/uscita e configurabili.
I microcontrollori sono essenzialmente mini-computer a sé stanti. Diversi dispositivi di input/output sono montati su un piccolo chip, che include memoria e a CPU.
Sono responsabili della gestione di componenti come sensori, memoria, display, ecc., all'interno del sistema.
Tavola di comparazione
| Parametri di confronto | FPGA | Microcontrollori |
|---|---|---|
| Definizione | Gli FPGA sono più flessibili perché consentono di riprogrammare sia l'hardware che il firmware. | I microcontrollori sono pensati per eseguire attività semplici che non richiedono un livello così elevato di potenza di elaborazione. |
| Flessibilità | La programmazione è più accessibile e richiede meno tempo. | I microcontrollori sono meno flessibili poiché consentono solo la riprogrammazione del firmware. |
| Processando | Gli FPGA sono in grado di eseguire l'elaborazione parallela. | I microcontrollori sono limitati all'elaborazione sequenziale. |
| Consumo di energia | Gli FPGA possono eseguire l'elaborazione parallela. | Il microcontrollore può eseguire solo elaborazioni sequenziali. |
| Costo | Gli FPGA sono più costosi da implementare. | I microcontrollori sono relativamente economici da implementare. |
| Programmazione | La programmazione è un po' complicata e richiede tempo. | La programmazione è più facile e richiede meno tempo. |
Cos'è un FPGA?
Gli FPGA sono circuiti integrati che possono essere personalizzati in base alle esigenze dell'utente in qualsiasi momento. Un linguaggio ad alta descrizione può essere utilizzato per configurare facilmente i blocchi logici.
Questo processore ha diversi componenti, inclusi blocchi logici, blocchi di ingresso/uscita e blocchi logici configurabili.
Gli FPGA gestiscono attività che richiedono un'elevata velocità di elaborazione e complessità. Gli FPGA offrono una maggiore flessibilità perché possono essere riprogrammati in hardware e firmware.
Gli FPGA consentono l'elaborazione parallela eseguendo simultaneamente operazioni identiche perché migliaia di blocchi logici di controllo funzionano contemporaneamente.
Questo rende intelligenza artificiale e l'elaborazione delle immagini facile. Gli FPGA consumano molta energia. Pertanto, non è consigliato per attività che consumano rapidamente energia.
Programmare un FPGA è un po' complicato e richiede tempo perché l'utente deve scrivere ogni programma da zero. Il costo dell'implementazione degli FPGA è elevato.
Cos'è un microcontrollore?
Un microcontrollore è essenzialmente un minuscolo computer a sé stante. I dispositivi di input e output sono montati su un piccolo chip, che include memoria e una CPU.
Sono responsabili della gestione di componenti come sensori, memoria, display, ecc., nel sistema.
I microcontrollori sono programmati utilizzando linguaggi di livello superiore come JavaScript, Python e C. Usando questi linguaggi; i microcontrollori possono istruire altri componenti sul funzionamento.
I microcontrollori sono progettati per gestire attività semplici che non richiedono un livello così elevato di potenza di elaborazione. Essendo in grado di riprogrammare solo il firmware, i microcontrollori sono meno flessibili.
La loro implementazione è relativamente economica. I microcontrollori sono limitati all'elaborazione sequenziale. Pertanto, elabora i comandi che l'utente fornisce una riga alla volta.
Poiché questo richiede molto tempo per essere completato, l'esecuzione di qualsiasi attività su un microcontrollore è un po' lenta. Per questo motivo, non è consigliabile eseguire attività potenti.
È facile programmare i microcontrollori perché l'utente può acquistare alcuni pacchetti già pronti. Ogni programma è progettato per eseguire una funzione specifica.
La programmazione di un microcontrollore è resa più accessibile e richiede meno tempo.
Principali differenze tra FPGA e microcontrollore
- Gli FPGA sono più adatti per attività complesse che richiedono elevate velocità di elaborazione, mentre i microcontrollori vengono utilizzati per attività semplici che non richiedono elevate velocità di elaborazione.
- An FPGA ha un alto grado di flessibilità, consentendo a un utente di riprogrammare il proprio hardware e firmware. Al contrario, un microcontrollore ha una flessibilità limitata perché richiede solo all'utente di riprogrammare il firmware.
- Gli FPGA possono elaborare in parallelo, mentre i microcontrollori sono limitati all'elaborazione sequenziale.
- Gli FPGA richiedono molta potenza per funzionare, mentre i microcontrollori possono funzionare con una potenza relativamente bassa.
- Gli FPGA richiedono molto tempo e sono complicati da programmare, quindi la loro implementazione costa di più, mentre i microcontrollori possono essere implementati in modo relativamente economico poiché la programmazione è molto più semplice.
Ultimo aggiornamento: 13 luglio 2023
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Sandeep Bhandari ha conseguito una laurea in ingegneria informatica presso la Thapar University (2006). Ha 20 anni di esperienza nel campo della tecnologia. Ha un vivo interesse in vari campi tecnici, inclusi i sistemi di database, le reti di computer e la programmazione. Puoi leggere di più su di lui sul suo pagina bio.
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