FPGA là viết tắt của mảng cổng lập trình trường. FPGA và bộ vi xử lý được sử dụng trong phần cứng máy tính. FPGA với bộ vi điều khiển là IP của bộ vi xử lý, trong khi bộ vi xử lý là đơn vị xử lý trung tâm.
FPGA so với Vi xử lý
Sự khác biệt giữa FPGA và bộ vi xử lý là hiệu suất của chúng. Hiệu suất của nhiều lệnh cùng một lúc được gọi là FPGA, trong khi hiệu suất của lệnh đơn cùng một lúc được gọi là bộ vi xử lý. FPGA có thực thi song song, trong khi bộ vi xử lý có thực thi tuần tự. Khi so sánh với FPGA, bộ vi xử lý có nhiều lợi thế hơn trong giao tiếp nối tiếp.
FPGA là viết tắt của Field Programmable Gate Array. Nó là một mạch tích hợp. Ngôn ngữ mô tả phần cứng (HDL) được sử dụng trong FPGA. Ngôn ngữ mô tả Phần cứng tương tự như mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng. Do sự ra đời của các công cụ thiết kế hoạt động trên điện tử sẽ thiếu các sơ đồ mạch điện. Các khối logic có thể lập trình được hiện diện trong mảng cổng lập trình trường. Để thực hiện các chức năng tổ hợp, các khối logic được sử dụng. Các khối logic hoạt động như các cổng logic như AND và OR.
Một tổ hợp mạch tích hợp được gọi là bộ vi xử lý. Nó có thể là một mạch tích hợp đơn lẻ hoặc nhiều mạch kết hợp. Để thực hiện các chức năng của máy tính, bộ vi xử lý cần số học, logic và mạch điều khiển. Một bộ vi xử lý sẽ thực hiện các chức năng thông dịch và thực thi. Nó cũng thực hiện các chức năng số học. Một quá trình giống như một mạch tích hợp kỹ thuật số dựa trên đồng hồ, dựa trên thanh ghi, được thực hiện bởi một bộ vi xử lý. Nó được gọi là bộ xử lý đa năng.
Bảng so sánh giữa FPGA và Vi xử lý
| Các thông số so sánh | FPGA | Bộ vi xử lý |
| Thời kỳ phát triển | Thời kỳ phát triển của FPGA là cao. | Thời kỳ phát triển của bộ vi xử lý là thấp. |
| Chấp hành | FPGA thực hiện song song. | Bộ vi xử lý thực thi tuần tự. |
| Sự tiêu thụ năng lượng | Công suất tiêu thụ trong FPGA cao. | Mức tiêu thụ điện năng trong bộ vi xử lý thấp. |
| Thông lượng xử lý dữ liệu | Thông lượng xử lý dữ liệu cao trong FPGA. | Thông lượng xử lý dữ liệu trong bộ vi xử lý thấp. |
| Dải tần số | Dải tần số trong FGPA thấp | Dải tần số trong bộ vi xử lý cao |
FPGA là gì?
FPGA là viết tắt của Field Programmable Gate Array. Nó là một mạch tích hợp. Ngôn ngữ mô tả phần cứng (HDL) được sử dụng trong FPGA. Ngôn ngữ mô tả Phần cứng tương tự như mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng. Do sự ra đời của các công cụ thiết kế hoạt động trên điện tử sẽ thiếu các sơ đồ mạch điện. Các khối logic có thể lập trình được hiện diện trong mảng cổng lập trình trường. Để thực hiện các chức năng tổ hợp, các khối logic được sử dụng. Các khối logic hoạt động như các cổng logic như AND và OR.
Cùng với cổng logic, các phần tử bộ nhớ cũng có mặt trong mảng cổng bộ nhớ trường. Để triển khai các chức năng khác nhau, mảng có thể lập trình trường có thể được lập trình lại. Nó cho phép cấu hình lại máy tính trong phần cứng. Trong một hệ thống nhúng, mảng cổng lập trình trường có một vai trò quan trọng. Nó có khả năng lớn hơn trong việc phát triển các hệ thống nhúng. FPGA có thể giúp phát triển trong giai đoạn đầu. Một số lượng lớn các cổng logic và khối RAM có sẵn trong các mảng cổng lập trình trường hiện đại.
Bất kỳ hàm logic nào cũng có thể được thực hiện bởi mảng cổng có thể lập trình trường trong ASIC. ASIC có thể cung cấp nhiều đề nghị cho các ứng dụng. FPGA đi kèm với các tính năng tương tự cho phép bạn đặt tốc độ thấp ở chân tải nhẹ và tốc độ cao ở chân tải nặng. Nếu nó không được đặt chính xác thì ghim sẽ đổ chuông hoặc kết nối bất ngờ. Chỉ một số tín hiệu hỗn hợp được sử dụng trong FPGA cho các thiết bị ngoại vi tích hợp.
Vi xử lý là gì?
Một tổ hợp mạch tích hợp được gọi là bộ vi xử lý. Nó có thể là một mạch tích hợp đơn lẻ hoặc nhiều mạch kết hợp. Để thực hiện các chức năng của máy tính, bộ vi xử lý cần số học, logic và mạch điều khiển. Một bộ vi xử lý sẽ thực hiện các chức năng thông dịch và thực thi. Nó cũng thực hiện các chức năng số học. Một quá trình giống như một mạch tích hợp kỹ thuật số dựa trên đồng hồ, dựa trên thanh ghi, được thực hiện bởi một bộ vi xử lý. Nó được gọi là bộ xử lý đa năng.
Cả logic tổ hợp và logic tuần tự đều có trong bộ vi xử lý. Các bộ vi xử lý sẽ hoạt động trên hệ thống số nhị phân. Chi phí năng lượng xử lý được giảm đáng kể nhờ Tích hợp Quy mô Rất lớn. Nó bao gồm một vài mạch tích hợp. Sử dụng phương pháp chế tạo chất bán dẫn oxit kim loại, các bộ vi xử lý được sản xuất. Intel 4004 4-bit là bộ vi xử lý thương mại đầu tiên, sau đó nó được thay thế bằng bộ vi xử lý 8-bit.
Do độ tin cậy, bộ xử lý một chip có thể bị lỗi trong các kết nối. Theo định luật Rock, giá của con chip sẽ như nhau ngay cả khi có những thay đổi nhỏ trong thiết kế. Bộ vi xử lý sẽ ảnh hưởng lớn đến thiết kế của phần cứng máy tính. Nó có thể làm giảm kích thước và chi phí của toàn bộ máy tính. Nó được sử dụng trong các hệ thống nhúng, máy tính lớn, siêu máy tính và thiết bị cầm tay. Bộ xử lý có phần logic số học và phần logic điều khiển được gọi là bộ vi xử lý. Sử dụng AND hoặc OR, nó thực hiện các chức năng logic.
Sự khác biệt chính giữa FPGA và Vi xử lý
Sự kết luận
FPGA và bộ vi xử lý đều có những đặc điểm riêng biệt. FGPA là tiên tiến khi so sánh với một bộ vi xử lý. Nó hoạt động hiệu quả hơn một bộ vi xử lý. FGPA hoạt động ở tần số cao, trong khi bộ vi xử lý không hoạt động ở tần số cao. Sự khác biệt chính giữa FPGA và bộ vi xử lý là khả năng thực thi của chúng. FPGA thực thi song song và các bộ vi xử lý thực thi tuần tự. FPGA tiêu thụ điện năng cao, trong khi bộ vi xử lý tiêu thụ điện năng thấp. Thời kỳ phát triển của FPGA cao và thời kỳ phát triển của bộ vi xử lý thấp. Bộ vi xử lý là một đơn vị xử lý trung tâm đơn giản, trong khi FGPA là một phiên bản nâng cao.
