FPGA – הבדלי גרסאות

 

'''FPGA''' (ראשי תיבות של "'''Field-Programmable Gate Array'''") הוא סוג של [[מעגל משולב]], אשר ניתן להגדיר ולשנות את תפקודו לאחר ה[[ייצור]], בתהליך הדומה ל[[תכנות]]. הגדרת תפקוד הרכיב מתבצעת על ידי הזנה של תרשים [[לוגיקה בוליאנית|לוגי]] או על ידי שפות לתיאור מעגלים (כדוגמת [[VHDL]] או [[Verilog]]).

ה-FPGA מורכב מיחידות לוגיות ניתנות לתכנות ומרשת של אמצעים לחיבור ולניתוק בין היחידות השונות. בטעינת ה-FPGA מקבלות היחידות הגדרה לאופי פעולתן, והיחידות מתחברות ליחידות אחרות, בצורה שמממשת את המעגל הלוגי הכולל. רכיבי FPGA יכולים לממש למגוון פונקציות, החל מלוגיקות פשוטות כגון [[שער לוגי|שערים לוגיים]] וכלה ביכולות מורכבות כגון [[דלגלג]]ים ומרחבי [[זיכרון (מחשב)|זיכרון]].

 

ה-FPGA התחיל את דרכו כמקביל ומתחרה ל-[[CPLD]], אך ככל שהגודל, היכולות, ומהירות הפעולה של ה-FPGA גדלו, גדל גם נתח השוק של רכיבים מסוג זה, וכיום מקובל למצוא רכיבי FPGA כ-[[מערכת-על-שבב]] ([[:en:soc|SoC]]).

 

 

בזכות המבנה הפנימי של רכיבי ה-FPGA, הם שימושיים במיוחד בתחומים הדורשים [[עיבוד מקבילי]], וניתן לבצע בהם כמות גדולה יחסית של פעולות וחישובים, אפילו כאשר קצב [[אות שעון|אות השעון]] נמוך יחסית. יכולת זו שימושית במיוחד בתחום פיצוח [[הצפנה|הצפנות]], ואף פתחה אפשרות לסוג חדש של עיבוד, שבו רכיבי ה-FPGA מסייעים למעבד הראשי בביצוע פעולות מסוימות, לפעמים על פי הגדרת תצורה ספציפית, שנטען לתוך ה-FPGA מיד לפני ביצוע החישוב ב-FPGA.

המגבלה העיקרית בשילוב רכיבי FPGA במחשבים היא יכולת הביצועים מבחינת מהירות ו[[הספק חשמלי]] בהשוואה למעגלי [[VLSI]] בתכנון מלא וב [[ASIC]] ומגבלת הסיבוכיות האפשרית הנמוכה ב-FPGA, בהשוואה לאפשרויות בתוכנה רגילה. אחת הדרכים להתמודד עם מגבלה זו היא להפחית את הדיוק היכן שניתן, ע"מ לנצל את המקביליות של ה-FPGA. מגבלה נוספת היא זמן ההכנה הארוך יחסית (בהשוואה לתוכנה רגיל) מרגע שהוגדר שינוי מסוים בתצורת הטעינה של ה-FPGA, עד לרגע שניתן להשתמש בתצורה הזו.

 

 

 

[[קטגוריה:רכיבים אלקטרוניים]]