ASIC против FPGA: разница и сравнение

Уникальный тип ИС, называемый специализированной интегральной схемой, очень распространен в аппаратном обеспечении.

ASIC и FPGA — это типы микросхем. Для человека, который плохо знаком с областью СБИС или проектирования оборудования, важно понимать разницу между ASIC и FPGA.

Основные выводы

1. ASIC (специализированные интегральные схемы) разрабатываются специально для конкретного приложения, а FPGA (программируемые вентильные матрицы) перепрограммируются и адаптируются для различных целей.
2. ASIC предлагают более высокую производительность и меньшее энергопотребление, чем FPGA, но имеют более высокие затраты на разработку и более длительное время производства.
3. FPGA обеспечивают гибкость при изменении конструкции, что делает их идеальными для прототипирования и тестирования, тогда как ASIC больше подходят для массового производства и стационарных приложений.

ASIC против ПЛИС

Разница между ASIC и FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА заключается в том, что ASIC предназначен для определенной цели, как процессор мобильного телефона, тогда как FPGA — это микрочип, который выполняет множество программ для многих приложений.

ASIC расшифровывается как Application Security Integrated Circuit. Это тип схемы, созданный инженерами для определенного типа приложений.

Стоимость производства ASIC меньше, что делает их гораздо более совместимыми. У них сложная конструкция, и их нельзя перепрограммировать.

FPGA используются инженерами в прототипах при разработке продукта с использованием описательных языков, таких как VHDL или Верилог.

Их полезно использовать в таких устройствах, как транспортные средства или средства обработки изображений в устройствах безопасности, поскольку их можно время от времени обновлять. У них простая конструкция.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	ASIC / ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА, СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ КОНКРЕТНОЙ ЗАДАЧИ	FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА
Проект	ASIC имеет более сложную конструкцию.	FPGS имеет простую и быструю конструкцию.
Стажировки	ASIC нужно семь сложных этапов.	FPGA имеет простые и более быстрые каскады.
Перепрограммирование	ASIC нельзя перепрограммировать.	FPGA можно перепрограммировать.
Перфоманс	ASIC имеет лучшую производительность, чем FPGA.	FPGA обеспечивает более низкую производительность, чем ASIC.
совместимый	ASIC во многом совместим с FPGA.	Поскольку стоимость производства выше, чем у FPGA, это делает его менее совместимым, чем ASIC.
Массовое производство	ASIC подходят для крупносерийного производства.	ПЛИС не подходят для крупносерийного производства.

Что такое ASIC?

ASIC расшифровывается как Application Security Integrated Circuit.

ASIC — это схема на основе приложений, которая разработана и изготовлена ​​только для одного приложения. Он не позволяет перепрограммировать после того, как он произведен.

Это чиповая технология, которая имеет различные приложения. Как правило, они используются инженерами.

Поскольку ими нельзя манипулировать, инженеры используют их для постоянных приложений, включая такие устройства, как смартфоны, компьютеры и т. д.

ASIC не предназначены для общего использования. Они бывают различных типов, таких как массивы вентилей, нестандартные конструкции и т. д.

Работа ASIC зависит от типа ASIC. Как и массив вентилей, ASIC дают только одну возможность настройки, манипулируя соединениями между транзисторами.

Но они выполняют ограниченные функции. ASIC со стандартными ячейками более настраиваемы, чем ASIC с вентильной решеткой.

ASIC полностью индивидуального дизайна позволяют выполнять полную настройку с нуля для собственных точных спецификаций.

Например, ЦП в мобильном телефоне представляет собой тип ASIC.

Что такое ПЛИС?

FPGA расшифровывается как Field Programmable Gate Array. Это микропроцессор, блок шифрования или графическая карта, которую можно запрограммировать.

Он состоит из множества CLB (конфигурируемых логических блоков). Они реализуют логические функции.

Они также могут содержать кремниевые блоки для многих функций, таких как блок RAM, блоки DSP и т. д.

Это схема, которую можно запрограммировать один раз или перепрограммировать много раз.

Проекты создаются с использованием описательных языков, таких как VHDL или Verilog.

Для распознавания ПЛИС используются два типа классификации: по расположению блоков или по используемому языку программирования.

Существует три типа компоновки FPGA: симметричные массивы, построчная архитектура и иерархические PLD.

Симметричные массивы состоят из строк и столбцов логических блоков. Строковая архитектура — это устройство, в котором имеется ряд логических блоков и программируемых ресурсов.

Иерархический PLD представляет собой схему, которая имеет гораздо более типичную и сложную компоновку.

В FPGA используются три типа языков программирования: FPGA на основе SRAM, FPGA на основе защиты от плавких предохранителей и FPGA на основе флэш-памяти.

FPGA на основе SRAM используют тип внешней памяти, в которой используются внутренние блоки флэш-памяти. FPGA на основе защиты от предохранителей можно запрограммировать только один раз. ПЛИС на основе флэш-памяти используются для хранения данных при отключении питания.

Основные различия между ASIC и FPGA

1. Процесс проектирования ASIC намного сложнее и требует больше усилий, чем FPGA.
2. ASIC включают семь этапов для завершения проектирования, тогда как процесс проектирования FPGA прост и быстрее.
3. FPGA можно перепрограммировать, поскольку она выполняет ограниченные функции, тогда как ASIC нельзя перепрограммировать.
4. ASIC имеют гораздо лучшую производительность и обеспечивают большую эффективность, чем FPGA.
5. У ASIC больше НРЭ стоит больше, чем ПЛИС.
6. ASIC потребляют меньше энергии, чем FPGA.
7. ASIC подходят для крупносерийного производства, тогда как FPGA не подходят для крупносерийного производства.
8. ASIC используются там, где приложения не нуждаются в частом обновлении, тогда как FPGA используются, когда приложения нуждаются в обновлении время от времени.
9. Поскольку ASIC нельзя изменить таким образом, разработчик должен быть уверен, прежде чем создавать его, особенно при массовом изготовлении, тогда как FPGA позволяет разработчику время от времени изменять и изменять вещи.
10. Стоимость производства ниже при производстве ASIC, чем FPGA. Таким образом, ASIC намного более совместим, чем FPGA.

Рекомендации

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4068926/
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026269205003927

Последнее обновление: 18 июня 2023 г.