Что такое ПЛИС и для чего она используется?

ПЛИС обеспечивают преимущества для различных типов электронного оборудования. От авианавигации до ультразвукового исследования в медицине и поисковых систем - люди полагаются на FPGA при разработке и использовании технологий, которые они используют ежедневно.

В этой статье представлена ​​информация о том, что такое ПЛИС и для чего она используется. Если вас интересуют эти темы, вам понравится эта статья.

Что такое ПЛИС?

ПЛИС - это аббревиатура, обозначающая Программируемая вентильная матрица. Это полупроводниковый прибор основан на матрице конфигурируемых логических блоков (CLB), посредством чего большая часть электрических функций внутри устройства может быть изменена инженером-проектировщиком.

Связанный: Узнайте, как программировать платы Arduino сегодня с помощью этих команд

FPGA определяется набором взаимосвязанных цифровых подсхем, которые реализуют общие функции, а также предлагают высокий уровень гибкости. ПЛИС относятся к классу устройств, называемых программируемой логикой (или программируемым оборудованием). Сама по себе FPGA ничего не делает; скорее он сконфигурирован для работы с любой необходимой цифровой схемой. Итак, как это работает?

Как работает ПЛИС?

Понять, как работает FPGA, несложно. Он включает в себя загрузку конфигурации в FPGA, которая затем начинает вести себя как любая требуемая вам схема. Ни суеты, ни стресса. Его Конфигурация на основе ОЗУ означает, что его можно переконфигурировать неограниченное количество раз.

Типы ПЛИС

Существует два основных способа классификации ПЛИС: по их внутреннему расположению блоков или по типу технологии программирования. Когда дело доходит до устройства, ПЛИС попадают в одну из трех категорий:

1. Симметричные массивы: эта структура состоит из строк и столбцов связанных логических блоков, окруженных блоками ввода / вывода.
2. Архитектура на основе строк: в этой схеме чередуются ряды логических блоков и программируемых ресурсов межсоединения с блоками ввода / вывода по краям.
3. Иерархические PLD (программируемые логические устройства): они имеют более сложную структуру. Верхний уровень состоит из логических блоков и межсоединений. Логические блоки содержат логические модули, которые имеют комбинаторные и последовательные функциональные элементы.

Распространенное использование FGPA

Существует множество применений FPGA, которые охватывают широкий спектр областей. Варианты использования включают:

1. Обработка видео и изображений.
2. Военное применение.
3. Программно-конфигурируемое радио.
4. Медицинская визуализация.
5. Проводная и беспроводная связь.
6. Интеграция нескольких простых программируемых логических устройств.
7. Распознавание голоса.
8. Криптография.
9. Цифровая обработка сигналов.
10. Прототипирование ASIC.
11. Контроллеры устройств.
12. Системы эмуляции компьютерного оборудования.
13. Биоинформатика.
14. Высокопроизводительные вычисления.
15. Авиакосмическая промышленность и оборона.
16. Прототипирование ASIC.
17. Автомобильная промышленность.
18. Вещание бытовой электроники.
19. Дата-центр медицинский.
20. Научно-промышленные приборы.

Преимущества использования FPGA

FPGA предлагает много преимуществ по сравнению с традиционными реализациями.

Различия между FPGA и ASIC

ASIC (специализированные интегральные схемы) и FPGA имеют разные ценностные предложения. Что отличает FPGA от ASIC, так это то, что FPGA можно перепрограммировать для работы с желаемым приложением или требования к функциональности после изготовления, тогда как ASIC изготавливается на заказ для конкретного дизайна задания. Эти изменения при перепрограммировании могут происходить в процессе сборки печатной платы или даже после того, как оборудование было отгружено клиентам.

Хотя одноразовые программируемые (OTP) FPGA действительно существуют, доминирующие и наиболее распространенные типы основаны на оперативной памяти, что делает их перепрограммируемыми по мере развития дизайна.

Кроме того, FPGA продаются в готовом виде, в отличие от ASIC, для которых требуются производственные циклы, которые в конечном итоге занимают несколько месяцев.

Производительность и универсальность FPGA

FPGA предлагает превосходные уровни производительности и универсальности, что делает их идеальной технологией для людей и организаций, стремящихся оптимизировать микросхемы или внести изменения в микросхемы для своих рабочих нагрузок.

Прекрасный пример растущего значения FPGA можно найти в области искусственного интеллекта. По мере того как искусственный интеллект продолжает приобретать актуальность, возрастает и важность ПЛИС. В некоторых случаях FGPA превосходят графические процессоры (графические процессоры) в анализе огромных объемов данных для машинного обучения.

Кальвин Эбун-Аму (Опубликовано 40 статей)

Кальвин - писатель в MakeUseOf. Когда он не смотрит Рика и Морти или его любимые спортивные команды, Кэлвин пишет о стартапах, блокчейне, кибербезопасности и других сферах технологий.

Ещё от Calvin Ebun-Amu