FPGA против микроконтроллера: разница и сравнение

Процессор — это компьютерная микросхема, выполняющая вычисления. Он принимает все логические решения, которые являются задачами компьютера, от самых простых, таких как открытие окон, до самых сложных, таких как завершение 3D-анимации.

Вот почему процессор называют мозгом компьютера. С помощью материнской платы ваш процессор подключается ко всем остальным компонентам вашей системы.

Работа процессора состоит в том, чтобы получать входные данные, обрабатывать их и предоставлять выходные данные. FPGA (программируемые вентильные матрицы) и микроконтроллеры являются двумя наиболее распространенными вариантами среди всех процессоров.

Основные выводы

  1. FPGA (программируемые вентильные матрицы) — это реконфигурируемые интегральные схемы с программируемыми логическими блоками, обеспечивающие высокопараллельную обработку. В то же время микроконтроллеры — это однокристальные компьютеры с фиксированной архитектурой, предназначенные для конкретных задач.
  2. ПЛИС обеспечивают более высокую производительность и большую гибкость конструкции, но они дороже и потребляют больше энергии, чем микроконтроллеры.
  3. Микроконтроллеры подходят для простых и недорогих приложений, а ПЛИС идеально подходят для сложных высокопроизводительных задач, требующих настройки или быстрого прототипирования.

ПЛИС против микроконтроллера

Разница между FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА и микроконтроллера заключается в том, что FPGA не имеет определенной аппаратной структуры и лучше всего подходит для задач, требующих высокой скорости обработки. Напротив, микроконтроллеры имеют аппаратную структуру, которая лучше всего подходит для выполнения основных задач.

ПЛИС против микроконтроллера 1

FPGA — это интегральные схемы, которые пользователи могут настраивать в соответствии со своими требованиями. Они состоят из нескольких логических блоков, которые можно легко настроить с помощью языков с высоким уровнем описания.

Этот процессор состоит из логических блоков, блоков ввода/вывода и конфигурируемых логических блоков.

Микроконтроллеры сами по себе являются мини-компьютерами. Несколько устройств ввода-вывода смонтированы на небольшой микросхеме, которая включает в себя память и ЦП.

Они отвечают за управление такими компонентами, как датчики, память, дисплей и т. д. внутри системы. 

Сравнительная таблица

Параметры сравненияFPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦАМикроконтроллеры
ОпределениеПЛИС более гибкие, поскольку позволяют перепрограммировать как аппаратное обеспечение, так и прошивку.Микроконтроллеры предназначены для выполнения простых задач, не требующих такого высокого уровня вычислительной мощности.
ТрансформируемостьПрограммирование более доступно и занимает меньше времени.Микроконтроллеры менее гибкие, поскольку они позволяют только перепрограммировать прошивку.
ОбработкаПЛИС способны к параллельной обработке.Микроконтроллеры ограничены последовательной обработкой.
Потребляемая мощностьПЛИС могут выполнять параллельную обработку.Микроконтроллер может выполнять только последовательную обработку.
ЦенаFPGA дороже в реализации.Микроконтроллеры относительно недороги в реализации. 
ПрограммированиеПрограммирование немного сложно и требует много времени.Программирование проще и занимает меньше времени.

Что такое ПЛИС?

ПЛИС — это интегральные схемы, которые в любое время можно настроить в соответствии с требованиями пользователя. Язык высокого описания можно использовать для простой настройки логических блоков.

Читайте также:  Барабанные и тонер-картриджи: разница и сравнение

Этот процессор имеет различные компоненты, включая логические блоки, блоки ввода/вывода и конфигурируемые логические блоки.

ПЛИС справляются с задачами, требующими высокой скорости обработки и сложности. ПЛИС обеспечивают большую гибкость, поскольку их можно перепрограммировать в аппаратном и микропрограммном обеспечении.

FPGA позволяют выполнять параллельную обработку, выполняя идентичные операции одновременно, поскольку одновременно работают тысячи управляющих логических блоков.

Это делает искусственный интеллект и обработка изображений проста. ПЛИС потребляют много энергии. Поэтому не рекомендуется для задач, которые быстро расходуют энергию.

Программирование FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА это немного сложно и требует много времени, потому что пользователь должен писать каждую программу с нуля. Стоимость реализации ПЛИС высока.

FPGA

Что такое микроконтроллер?

Микроконтроллер — это, по сути, крошечный компьютер сам по себе. Устройства ввода и вывода смонтированы на небольшой микросхеме, которая включает в себя память и ЦП.

Они отвечают за управление такими компонентами, как датчики, память, дисплеи и т. д. в системе.

Микроконтроллеры программируются с использованием языков более высокого уровня, таких как JavaScript, Python и C. Используя эти языки; микроконтроллеры могут инструктировать другие компоненты по работе. 

Микроконтроллеры предназначены для выполнения простых задач, не требующих такого высокого уровня вычислительной мощности. Из-за того, что микроконтроллеры могут перепрограммировать только прошивку, они менее гибкие.

Их реализация стоит относительно недорого. Микроконтроллеры ограничены последовательной обработкой. Таким образом, он обрабатывает команды, которые дает пользователь, по одной строке за раз.

Поскольку это занимает много времени, выполнение любой задачи на микроконтроллере немного замедляется. Из-за этого выполнять мощные задания не рекомендуется.

Программировать микроконтроллеры легко, потому что пользователь может приобрести некоторые готовые пакеты. Каждая программа предназначена для выполнения определенной функции.

Читайте также:  Монитор Dell против монитора Samsung: разница и сравнение

Программирование микроконтроллера стало более доступным и менее трудоемким.

Микроконтроллер

Основные различия между FPGA и микроконтроллером

  1. FPGA лучше всего подходят для сложных задач, требующих высокой скорости обработки, а микроконтроллеры используются для простых задач, не требующих высокой скорости обработки.
  2. An FPGA / ПРОГРАММИРУЕМАЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ ВЕНТИЛЬНАЯ МАТРИЦА обладает высокой степенью гибкости, позволяя пользователю перепрограммировать свое оборудование и прошивку. Напротив, микроконтроллер имеет ограниченную гибкость, поскольку требует от пользователя только перепрограммирования микропрограммы.
  3. FPGA могут выполнять параллельную обработку, тогда как микроконтроллеры ограничены последовательной обработкой.
  4. Для работы FPGA требуется много энергии, в то время как микроконтроллеры могут работать с относительно низким энергопотреблением.
  5. FPGA требуют много времени и сложны в программировании, поэтому их реализация стоит дороже, тогда как микроконтроллеры могут быть реализованы относительно дешево, поскольку программирование намного проще.
Рекомендации
  1. https://www.mdpi.com/608460
  2. https://openarchive.nure.ua/handle/document/4955

Последнее обновление: 13 июля 2023 г.

точка 1
Один запрос?

Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️

6 мыслей о «FPGA против микроконтроллера: разница и сравнение»

  1. Ясное и подробное сравнение FPGA и микроконтроллеров, проведенное автором, будет очень полезно для тех, кто интересуется областью проектирования аппаратного обеспечения и программирования.

    Ответить
  2. В статье эффективно освещаются отличительные особенности и области применения FPGA и микроконтроллеров, что представляет большую ценность для читателей, стремящихся глубже понять работу этих процессоров.

    Ответить
  3. В этой статье представлен содержательный и подробный обзор как FPGA, так и микроконтроллеров, дающий ясность об их функциях и приложениях.

    Ответить
  4. В статье подробно описаны фундаментальные различия между FPGA и микроконтроллерами, что облегчает понимание читателям, которые плохо знакомы с этой темой.

    Ответить
  5. Подробная сравнительная таблица особенно полезна для понимания ключевых различий и применений FPGA и микроконтроллеров. Отличная работа!

    Ответить

Оставьте комментарий

Хотите сохранить эту статью на потом? Нажмите на сердечко в правом нижнем углу, чтобы сохранить в свой собственный блок статей!