Um processador é um chip de computador que executa cálculos. Ele toma todas as decisões lógicas que são tarefas de um computador, desde as mais simples, como abrir janelas, até as mais complexas, como concluir uma animação 3D.
É por isso que o processador é chamado de cérebro do computador. Usando uma placa-mãe, seu processador está conectado a todos os outros componentes do seu sistema.
É tarefa de um processador receber dados de entrada, processá-los e fornecer dados de saída. FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) e microcontroladores são as duas escolhas mais comuns entre todos os processadores.
Principais lições
- FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) são circuitos integrados reconfiguráveis com blocos lógicos programáveis, permitindo processamento altamente paralelo. Ao mesmo tempo, os microcontroladores são computadores de chip único com uma arquitetura fixa projetada para tarefas específicas.
- Os FPGAs oferecem desempenho mais rápido e maior flexibilidade no projeto, mas são mais caros e consomem mais energia do que os microcontroladores.
- Os microcontroladores são adequados para aplicações simples e de baixo custo, enquanto os FPGAs são ideais para tarefas complexas e de alto desempenho que exigem personalização ou prototipagem rápida.
FPGA vs Microcontrolador
A diferença entre FPGA e Microcontrolador é que o FPGA não possui estrutura de hardware definida e é mais adequado para tarefas que exigem altas velocidades de processamento. Em contraste, os microcontroladores possuem uma estrutura de hardware mais adequada para executar tarefas básicas.
FPGAs são circuitos integrados que os usuários podem personalizar com base em seus requisitos. Eles compreendem vários blocos lógicos que podem ser facilmente configurados com linguagens de alta descrição.
Este processador consiste em lógica, entrada/saída e blocos lógicos configuráveis.
Os microcontroladores são essencialmente minicomputadores por conta própria. Vários dispositivos de entrada/saída são montados em um pequeno chip, que inclui memória e um CPU.
Eles são responsáveis por gerenciar componentes como sensores, memória, display, etc., dentro do sistema.
Tabela de comparação
| Parâmetros de comparação | FPGA | Microcontroladores |
|---|---|---|
| Definição | Os FPGAs são mais flexíveis porque permitem reprogramar tanto o hardware quanto o firmware. | Os microcontroladores destinam-se a executar tarefas simples que não requerem um nível tão alto de poder de processamento. |
| Flexibilidade | A programação é mais acessível e leva menos tempo. | Os microcontroladores são menos flexíveis, pois permitem apenas a reprogramação do firmware. |
| Tratamento | FPGAs são capazes de processamento paralelo. | Os microcontroladores são limitados ao processamento sequencial. |
| Consumo de energia | FPGAs podem realizar processamento paralelo. | O microcontrolador só pode executar processamento sequencial. |
| Custo | FPGAs são mais caros de implementar. | Os microcontroladores são relativamente baratos de implementar. |
| Programação | A programação é um pouco complicada e demorada. | A programação é mais fácil e leva menos tempo. |
O que é um FPGA?
FPGAs são circuitos integrados que podem ser personalizados com base nos requisitos do usuário a qualquer momento. Uma linguagem de alta descrição pode ser usada para configurar facilmente os blocos lógicos.
Este processador possui diferentes componentes, incluindo blocos lógicos, blocos de entrada/saída e blocos lógicos configuráveis.
Os FPGAs lidam com tarefas que exigem alta velocidade e complexidade de processamento. Os FPGAs fornecem maior flexibilidade porque podem ser reprogramados em hardware e firmware.
Os FPGAs permitem o processamento paralelo executando operações idênticas simultaneamente porque milhares de blocos lógicos de controle estão trabalhando simultaneamente.
Isto torna inteligência artificial e processamento de imagem fácil. FPGAs consomem muita energia. Portanto, não é recomendado para tarefas que consomem energia rapidamente.
Programando um FPGA é um pouco complicado e demorado porque o usuário deve escrever todos os programas do zero. O custo de implementação de FPGAs é alto.
O que é um microcontrolador?
Um microcontrolador é essencialmente um minúsculo computador por conta própria. Os dispositivos de entrada e saída são montados em um pequeno chip, que inclui memória e uma CPU.
Eles são responsáveis por gerenciar componentes como sensores, memória, displays, etc., no sistema.
Os microcontroladores são programados usando linguagens de alto nível, como JavaScript, Python e C. Usando essas linguagens; os microcontroladores podem instruir outros componentes na operação.
Os microcontroladores são projetados para lidar com tarefas simples que não requerem um alto nível de poder de processamento. Por serem apenas capazes de reprogramar o firmware, os microcontroladores são menos flexíveis.
Sua implementação é relativamente barata. Os microcontroladores são limitados ao processamento sequencial. Assim, ele processa os comandos que o usuário dá uma linha por vez.
Como isso leva muito tempo para ser concluído, realizar qualquer tarefa em um microcontrolador é um pouco lento. Por causa disso, a execução de tarefas poderosas não é recomendada.
É fácil programar microcontroladores porque o usuário pode adquirir alguns pacotes pré-fabricados. Cada programa é projetado para executar uma função específica.
A programação de um microcontrolador torna-se mais acessível e menos demorada.
Principais diferenças entre FPGA e microcontrolador
- Os FPGAs são mais adequados para tarefas complexas que exigem altas velocidades de processamento, enquanto os microcontroladores são usados para tarefas simples que não requerem altas velocidades de processamento.
- An FPGA tem um alto grau de flexibilidade, permitindo ao usuário reprogramar seu hardware e firmware. Em contraste, um microcontrolador tem flexibilidade limitada porque requer apenas que o usuário reprograme o firmware.
- Os FPGAs podem processar em paralelo, enquanto os microcontroladores são limitados ao processamento sequencial.
- Os FPGAs requerem muita energia para operar, enquanto os Microcontroladores podem ser operados com energia relativamente baixa.
- Os FPGAs são demorados e complicados de programar, portanto sua implementação custa mais, enquanto os microcontroladores podem ser implementados de forma relativamente barata, pois a programação é muito mais fácil.
Última atualização: 13 de julho de 2023
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Sandeep Bhandari é bacharel em Engenharia de Computação pela Thapar University (2006). Possui 20 anos de experiência na área de tecnologia. Ele tem grande interesse em vários campos técnicos, incluindo sistemas de banco de dados, redes de computadores e programação. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
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