FPGA проти CPLD: різниця та порівняння

Багато людей, особливо студенти та початківці, плутаються, вибираючи між FPGA та CPLD, оскільки обидва є добре відомими мікросхемами цифрової логіки. Однак їх внутрішня архітектура відрізняється за різними параметрами.

Ключові винесення

1. FPGA є більш гнучкими та складними, ніж CPLD, що забезпечує більш складні конструкції та вищу продуктивність.
2. CPLD менш дорогі, ніж FPGA, і мають простішу архітектуру, що робить їх ідеальними для проектів малого та середнього розміру.
3. FPGA та CPLD використовують програмовані логічні блоки для реалізації спеціальних логічних функцій, але FPGA мають більше логічних блоків і більшу ємність.

FPGA проти CPLD

Різниця між FPGA і CPLD полягає в тому, що FPGA (Field Programmable Gate Array) має складну архітектуру, яка вважається дрібнозернистою, тоді як CPLD (Complex Programming Logic Design) має простішу архітектуру, грубу зернистість.

FPGA це мікросхема логіки програмування зі складною та дрібнозернистою архітектурою. Він заснований на оперативній пам'яті. Він непостійний, а це означає, що відключення живлення призведе до втрати даних.

Він порівняно більше підходить для складних застосувань. Він також споживає більше енергії в порівнянні. Це також дорожче.

З іншого боку, CPLD розроблений за допомогою EEPROM, і він має просту грубозернисту архітектуру. Він більше підходить для більш простих програм.

Він енергонезалежний, а це означає, що в разі відключення живлення дані не втрачаються. Він, як правило, споживає менше енергії порівняно з FPGA.

Таблиця порівняння

Параметри порівняння	FPGA	CPLD
Повна форма	Польовий програмований масив воріт	Логічне проектування комплексного програмування
архітектура	Дрібнозернистий	Грубе зерно
Щільність	Від середнього до високого	Низький до середнього
Споживання енергії	Високий	Medium
Коштувати	Дорогий	Дешево
На основі	Оперативна пам'ять	EEPROM
Volatility	У разі відключення живлення дані можуть бути втрачені.	Відключення живлення не призведе до втрати даних.
Ставлення шльопанці	більше	менше
додатків	Краще для складних програм	Краще для простіших програм
продуктивність	Передбачувана продуктивність, яка не залежить від внутрішнього розміщення та маршрутизації.	Продуктивність залежить від маршрутизації.

Що таке ПЛІС?

FGPA означає Field-Programmable Gate Array, який є програмованою логічною мікросхемою. Його можна запрограмувати на виконання різних типів цифрових функцій.

Це інтегральна схема, спеціально розроблена для конфігурації клієнтами або дизайнерами після виготовлення.

Він надає величезну кількість логічних ресурсів і елементів зберігання, які можуть допомогти у створенні складних систем. Його архітектура вважається дрібнозернистою. Це дозволяє мікросхемам мати вищу логічну ємність.

Він складається з до 100,000 XNUMX крихітних логічних блоків, а також складається з комбінації логіки, тригерів і пам’яті. Це дорожче, але може бути доступнішим, якщо купувати його за ворота.

Він базується на оперативній пам’яті, що означає, що для нього потрібні деякі спеціальні процедури. Щоб запрограмувати пристрій, ви повинні спочатку описати «логічну функцію» за допомогою комп’ютера. Це призводить до створення двійкового файлу, який можна завантажити в FPGA.

FPGA використовують зовнішнє ПЗУ для завантаження конфігураційних даних і налаштування інтерфейсу, перш ніж він почне працювати. Це означає, що після запуску й до того, як він почне працювати, буде затримка.

Не так легко передбачити будь-які затримки в цьому програмуванні. Він також споживає більше енергії. Це також порівняно менш безпечно. Його продуктивність залежить від маршрутизації, реалізованої для конкретної програми.

FPGA, як правило, використовують сховище конфігурації на основі SRAM. Це означає, що він непостійний. Дані, що зберігаються в пам'яті, можуть бути втрачені, якщо відключити живлення.

Що таке CPLD?

CPLD означає складний програмований логічний пристрій. Це інтегральна схема, яку можна використовувати для реалізації цифрових систем. Він розроблений за допомогою електрично стираної програмованої пам’яті лише для читання, більш відомої як EEPROM.

Його архітектура менш складна, що робить його більш придатним для простих логічних програм. Він має лише кілька логічних блоків, досягаючи 100. Це пристрої грубого типу.

Вони є енергонезалежними, а це означає, що їхні дані не будуть втрачені в разі відключення живлення. Вони дешевші, ніж ПЛІС, і пропонують швидшу тривалість вводу-виводу. Це пояснюється їхньою простою архітектурою.

CPLD запускаються, як тільки ви їх увімкнете. Затримки передбачувані, а аналіз часу легше зробити. Це пояснюється тим, що вони простіші, а кількість з’єднань менше. Вони також мають менше енергоспоживання.

Вони вважаються більш безпечними через їх структуру зберігання, яке вбудовано в енергонезалежну пам’ять. Його продуктивність є передбачуваною та незалежною від внутрішнього розміщення та маршрутизації. Він підходить для конструкцій низької та середньої щільності.

Його можна перепрограмувати лише обмежену кількість разів. Він забезпечує мінімальні логічні ресурси. Вони більше підходять для невеликих воріт.

Основні відмінності між FPGA і CPLD

1. FPGA означає Field Programmable Gate Array, а CPLD означає Complex Programming Logic Design.
2. FPGA — це інтегральна схема, розроблена спеціально для конфігурації замовниками або дизайнерами після виробничого процесу, тоді як CPLD — це інтегральна схема, яку можна використовувати для реалізації цифрових систем.
3. FPGA вважається дрібним зерном, а CPLD — грубим.
4. FPGA має більш високе енергоспоживання, а CPLD має порівняно нижче енергоспоживання.
5. FPGA заснована на RAM, тоді як CPLD заснована на EEPROM.
6. FPGA дорожча, а CPLD дешевша.
7. FPGA підходить для складних програм. З іншого боку, CPLD краще підходить для більш простих програм.
8. З точки зору продуктивності, FPGA має передбачувану продуктивність, яка не залежить від внутрішньої маршрутизації, тоді як продуктивність CPLD залежить від маршрутизації.

посилання

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

Останнє оновлення: 11 червня 2023 р