FPGA против CPLD: разница и сравнение

Многие люди, особенно студенты и новички, путаются при выборе между FPGA и CPLD, так как оба являются хорошо известными микросхемами цифровой логики. Однако их внутренняя архитектура различается по различным параметрам.

Основные выводы

1. FPGA более гибкие и сложные, чем CPLD, что позволяет создавать более сложные конструкции и повышать производительность.
2. CPLD дешевле, чем FPGA, и имеют более простую архитектуру, что делает их идеальными для малых и средних проектов.
3. FPGA и CPLD используют программируемые логические блоки для реализации пользовательских логических функций, но FPGA имеют больше логических блоков и более высокую емкость.

ПЛИС против CPLD

Разница между FPGA и CPLD заключается в том, что FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) имеет сложную архитектуру, которая считается мелкозернистой, тогда как CPLD (сложная программная логика) имеет более простую архитектуру, крупнозернистую.

FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА представляет собой программирующую логическую микросхему со сложной и мелкозернистой архитектурой. Он основан на оперативной памяти. Он энергозависимый, а это значит, что при отключении питания это приведет к потере данных.

Он сравнительно больше подходит для сложных приложений. Он также потребляет больше энергии по сравнению с ним. Это также дороже.

С другой стороны, CPLD разработан с помощью EEPROM, и он имеет простую крупнозернистую архитектуру. Он больше подходит для более простых приложений.

Он энергонезависимый, что означает, что при отключении питания данные не будут потеряны. Он имеет тенденцию потреблять меньше энергии по сравнению с FPGA.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА	CPLD
Полная форма	Полевой программируемый массив ворот	Логика комплексного программирования
Архитектура	Мелкое зерно	Грубого помола
Плотность	От среднего до высокого	От низкого до среднего
Потребляемая мощность	High	Medium
Цена	Дорогостоящий	Дешевый
на основании	Оперативная память	EEPROM
Изменчивость	Данные могут быть потеряны при отключении питания.	Отключение питания не приведет к потере данных.
Соотношение триггеров	Больше	Меньше
Приложения	Лучше для сложных приложений	Лучше для простых приложений
Перфоманс	Предсказуемая производительность, не зависящая от внутреннего размещения и маршрутизации.	Производительность зависит от маршрутизации.

Что такое ПЛИС?

FGPA означает программируемую вентильную матрицу, которая представляет собой программируемую логическую микросхему. Его можно запрограммировать на выполнение различных типов цифровых функций.

Это интегральная схема, специально разработанная для настройки заказчиками или разработчиками после изготовления.

Он предоставляет огромное количество логических ресурсов и элементов хранения, которые могут помочь в создании сложных систем. Его архитектура считается мелкозернистой. Это позволяет микросхемам иметь более высокую логическую емкость.

Он состоит из до 100,000 XNUMX крошечных логических блоков, а также состоит из комбинации логики, триггеров и памяти. Это дороже, но может быть более доступным, если вы покупаете его за ворота.

Он основан на оперативной памяти, что означает, что он требует некоторых специальных процедур. Чтобы запрограммировать устройство, вы должны сначала описать «логическую функцию» с помощью компьютера. В результате создается двоичный файл, который можно загрузить в ПЛИС.

FPGA используют внешнее ПЗУ для загрузки данных конфигурации и настройки фабрики до того, как она начнет функционировать. Это означает, что после его запуска и до того, как он начнет работать, будет задержка по времени.

Не так-то просто предсказать какие-либо задержки в этом программировании. Он также потребляет больше энергии. Он также сравнительно менее безопасен. Его производительность зависит от маршрутизации, реализованной для конкретного приложения.

ПЛИС, как правило, используют хранилище конфигурации на основе SRAM. Это означает, что он изменчив. Данные, хранящиеся в памяти, могут быть потеряны при отключении питания.

Что такое КПЛД?

CPLD означает сложное программируемое логическое устройство. Это интегральная схема, которую можно использовать для реализации цифровых систем. Он разработан с помощью электрически стираемой программируемой постоянной памяти, более известной как EEPROM.

Его архитектура менее сложна, что делает его более подходящим для простых логических приложений. У него всего несколько логических блоков, число которых достигает 100. Это крупнозернистые устройства.

Они энергонезависимы, что означает, что их данные не будут потеряны при отключении питания. Они дешевле, чем FPGA, и обеспечивают более быструю продолжительность ввода-вывода. Это связано с их простой архитектурой.

CPLD запускаются, как только вы включаете их. Задержки предсказуемы, а временной анализ сделать проще. Это потому, что они проще, а количество межсоединений меньше. Они также имеют более низкое энергопотребление.

Они считаются более безопасными из-за их конструкции, которая встроена в энергонезависимую память. Его производительность предсказуема и не зависит от внутреннего размещения и маршрутизации. Он подходит для конструкций с низкой и средней плотностью.

Его можно перепрограммировать только ограниченное количество раз. Он обеспечивает минимальные логические ресурсы. Они больше подходят для конструкций с небольшим количеством ворот.

Основные различия между FPGA и CPLD

1. FPGA означает программируемую вентильную матрицу, а CPLD — комплексное программирование логики.
2. FPGA — это интегральная схема, специально предназначенная для настройки заказчиками или разработчиками после производственного процесса, тогда как CPLD — это интегральная схема, которую можно использовать для реализации цифровых систем.
3. FPGA считается мелкозернистым, а CPLD — крупнозернистым.
4. FPGA имеет более высокое энергопотребление, а CPLD сравнительно меньшее энергопотребление.
5. FPGA основан на оперативной памяти, тогда как CPLD основан на EEPROM.
6. FPGA дороже, а CPLD дешевле.
7. FPGA подходит для сложных приложений. С другой стороны, CPLD лучше подходит для более простых приложений.
8. С точки зрения производительности FPGA имеет предсказуемую производительность, не зависящую от внутренней маршрутизации, тогда как производительность CPLD зависит от маршрутизации.

Рекомендации

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/500200
2. https://books.google.co.in/books?hl=en&lr=&id=vggmNXdzayYC&oi=fnd&pg=PP1&dq=fpga+and+cpld&ots=s7HjirG-ea&sig=15OMJOILY2a0Z0–fBnq551-KPk&redir_esc=y#v=onepage&q=fpga%20and%20cpld&f=false

Последнее обновление: 11 июня 2023 г.