FPGA vs. ASIC: Definisi dan Perbedaan

FPGA dan ASIC adalah dua jenis teknologi chip terpenting yang digunakan dalam sirkuit terintegrasi. Tetapi mereka digunakan untuk tujuan yang berbeda karena memiliki karakteristik yang berbeda dalam banyak aspek. Jika Anda tidak jelas dengan perbedaan di antara mereka atau menggunakannya di tempat yang salah, Anda mungkin menderita kerugian.

Pada halaman ini, kami akan memperkenalkan apa itu FPGA dan ASIC, serta perbedaan karakteristik dan aplikasi di antara keduanya, Anda dapat mengetahui masalahnya dan belajar bagaimana memilih yang lebih baik untuk bisnis Anda melalui share ini. Mari terus membaca!

Berbagi adalah peduli!

Konten

● Apa itu ASIC?

● Apa itu FPGA?

● Apa Perbedaan antara FPGA dan ASIC?

● FAQ

● Kesimpulan

Apa itu ASIC?

ASIC adalah singkatan dari Application-Specific Integrated Circuit. Lebih lanjut, seperti namanya, ini adalah chip yang melayani tujuan yang telah dirancang dan tidak mengizinkan pemrograman ulang atau modifikasi. Yang, pada gilirannya, berarti bahwa ia tidak dapat melakukan fungsi lain atau menjalankan aplikasi lain setelah pemrograman selesai.

Karena desain ASIC adalah untuk fungsi tertentu, ini menentukan bagaimana chip menerima pemrogramannya. Proses pemrograman itu sendiri terdiri dari menggambar rangkaian yang dihasilkan secara permanen ke dalam silikon.

Dalam hal aplikasi, teknologi chip ASIC digunakan pada perangkat elektronik seperti laptop, smartphone, dan TV, untuk memberi Anda gambaran tentang cakupan penggunaannya.

Apa itu FPGA?

Field Programmable Gate Array atau FPGA bersaing langsung dengan teknologi chip ASIC. Juga, FPGA pada dasarnya adalah sebuah chip yang dapat diprogram dan diprogram ulang untuk melakukan banyak fungsi pada satu titik waktu.

Selanjutnya, satu chip terdiri dari ribuan unit yang disebut blok logika, yang dihubungkan dengan interkoneksi yang dapat diprogram. Itu sirkuit FPGA dibuat dengan menghubungkan beberapa blok yang dapat dikonfigurasi, dan memiliki struktur internal yang kaku. Singkatnya, FPGA pada dasarnya adalah versi ASIC yang dapat diprogram.

Secara keseluruhan, FPGA memberikan fungsionalitas umum yang memungkinkan pemrograman sesuai spesifikasi Anda. Namun, seperti kebanyakan hal dalam hidup, ada efek samping dari keserbagunaan FPGA. Dalam hal ini, ini adalah peningkatan biaya, peningkatan penundaan internal, dan fungsionalitas analog terbatas.

Pengantar FPGA

Apa Perbedaan antara FPGA dan ASIC?

Selama beberapa paragraf berikutnya, saya akan memberikan perbandingan berdampingan dari FPGA dan ASIC dalam hal aplikasi, kelayakan komersial, dan aspek teknologi. Secara khusus, mereka adalah EBT, aliran desain, kinerja dan efisiensi, biaya, konsumsi daya, ukuran, waktu ke pasar, konfigurasi, hambatan masuk, biaya per unit, frekuensi operasi, desain analog, aplikasi. Perlu diingat bahwa kedua teknologi unggul dalam berbagai aplikasi dan kriteria, dan biasanya berubah menjadi yang sesuai dengan kebutuhan pribadi Anda sehubungan dengan pilihan.

NRE

NRE adalah singkatan dari Non-Recurring Engineering cost. Seperti yang dapat Anda bayangkan, dengan kata-kata berulang dan biaya, dalam kalimat yang sama, setiap bisnis prihatin ketika mereka mendengar dua kata itu. Jadi, aman untuk mengatakan bahwa ini adalah faktor penentu yang penting. Selain itu, dalam kasus ASIC, ini sangat tinggi, sedangkan dengan FPGA, hampir tidak ada.

Namun, dalam skema besar, total biaya semakin rendah dan semakin rendah jumlah yang Anda butuhkan dalam hal ASIC. Selain itu, FPGA dapat membebani Anda lebih banyak secara keseluruhan karena biaya individualnya lebih tinggi per unit daripada ASIC.

Alur Desain

Setiap insinyur dan perancang PCB lebih menyukai proses desain yang lebih bebas masalah dan sederhana. Hanya karena apa yang Anda lakukan rumit, bukan berarti Anda ingin prosesnya sendiri rumit. Oleh karena itu, dalam hal kesederhanaan alur desain, FPGA tidak terlalu rumit dibandingkan ASIC.

Ini karena Fleksibilitas, keserbagunaan FPGA, waktu yang lebih singkat ke pasar, dan fakta bahwa itu dapat diprogram ulang. Sedangkan, dengan ASIC, lebih terlibat dalam hal aliran desain karena tidak dapat diprogram ulang, dan memerlukan alat EDA khusus yang mahal untuk proses desain.

Performa dan Efisiensi

Dalam hal kinerja, ASIC mengungguli FPGA dengan margin kecil, terutama karena konsumsi daya yang lebih rendah dan berbagai kemungkinan fungsi yang dapat Anda lapisi ke dalam satu chip. Selain itu, FPGA memiliki struktur internal yang lebih kaku, sedangkan, dengan ASIC, Anda dapat mendesainnya untuk unggul dalam konsumsi daya atau kecepatan.

Biaya

Bahkan dengan peningkatan biaya EBT, ASIC dianggap lebih hemat biaya, semua hal dianggap dibandingkan dengan FPGA, yang hanya menguntungkan bila dikembangkan dalam jumlah yang lebih kecil.

Konsumsi daya

Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, ASIC membutuhkan lebih sedikit daya dan dengan demikian memberikan opsi yang lebih baik daripada konsumsi daya yang lebih tinggi FPGA. Apalagi dengan perangkat elektronik yang dioperasikan dengan baterai.

Ukuran

Dalam hal ukuran, ini adalah masalah fisika. Dengan ASIC, desainnya adalah untuk satu fungsi; oleh karena itu, ini terdiri dari jumlah gerbang yang diperlukan untuk aplikasi yang diinginkan. Namun, dengan multifungsi FPGA, satu unit akan menjadi lebih besar secara signifikan, karena struktur internal dan ukuran tertentu yang tidak dapat Anda ubah.

Waktu untuk Pasar

Jadi, seperti yang disebutkan sebelumnya, FPGA memberikan waktu yang lebih cepat untuk dipasarkan daripada ASIC karena kesederhanaannya dalam hal aliran desain. Selain itu, ASIC juga memerlukan tata letak, proses back end, dan verifikasi lanjutan, yang semuanya memakan waktu.

konfigurasi

 

Secara keseluruhan, perbedaan yang paling jelas antara FPGA dan ASIC adalah kemampuan program. Oleh karena itu, kesimpulan logis di sini adalah FPGA menawarkan lebih banyak opsi dalam hal fleksibilitas. FPGA tidak hanya fleksibel, tetapi juga menyediakan fungsionalitas "hot-swappable" yang memungkinkan modifikasi bahkan saat digunakan.

Hambatan Masuk

 

Hambatan untuk masuk, pada dasarnya, mengacu pada kesulitan dalam memperoleh teknologi ini dan biaya dimuka yang terkait dengannya. Mengacu pada ASIC, ini sangat tinggi karena EBT dan kompleksitas desain serta operasi. Laporan menunjukkan bahwa pengembangan ASIC dapat mencapai jutaan, sedangkan dengan FPGA, Anda dapat memulai pengembangan dengan kurang dari beberapa ribu (<$5000).

Biaya Per Unit

 

Meskipun ASIC memiliki NRE yang lebih tinggi, biaya per unitnya lebih rendah daripada FPGA, yang membuatnya ideal untuk proyek desain produksi massal.

Frekuensi Operasi

 

Dalam hal spesifikasi desain, FPGA memiliki frekuensi operasi yang terbatas. Ini adalah salah satu efek samping dari fleksibilitasnya (dapat diprogram ulang). Namun, dengan pendekatan fungsionalitas ASIC yang lebih terfokus, ia dapat beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi.

Desain Analog

Jika desain Anda analog, Anda tidak akan dapat menggunakan FPGA. Namun, dalam kasus ASIC, Anda dapat menggunakan perangkat keras analog seperti blok RF (Bluetooth dan WiFi), konverter analog ke digital, dan lainnya untuk memfasilitasi desain analog Anda.

 

Aplikasi

 

Pertama-tama, ini adalah fakta bahwa fleksibilitas adalah setelan kuat FPGA, yang membuatnya ideal untuk perangkat dan aplikasi yang sering memerlukan modifikasi, seperti mendesain Regulator DC / DC digunakan untuk perlindungan tegangan lebih. Namun, ASIC paling cocok untuk aplikasi yang lebih permanen yang tidak memerlukan modifikasi. Secara keseluruhan, jika Anda merancang proyek jenis produksi massal, ASIC adalah rute yang lebih hemat biaya, asalkan perangkat Anda tidak memerlukan konfigurasi atau konfigurasi ulang.

Tanya Jawab Umum (FAQ)

1. T: Apakah FPGA Mati?

A: FPGA jelas bukan jalan buntu. Karena kemampuan mereka untuk dikonfigurasi ulang, selama ASIC adalah sesuatu, mereka tidak akan pernah menjadi usang.

2. Q: Apakah Sulit Memprogram di FPGA?

J: Vendor FPGA membanggakan bahwa produk mereka adalah alternatif ideal untuk DSP, CPU, dan GPU - meskipun semuanya ada dalam satu perangkat - tetapi sudah diketahui bahwa mereka sulit diprogram oleh insinyur perangkat lunak karena berbeda dari prosesor tradisional.

3. T: Apa itu FPGA dan Mengapa Disebut demikian?

J: Apa yang disebut field programmable gate array (FPGA) karena strukturnya sangat mirip dengan bentuk "gate array" yang sudah ketinggalan zaman dari Application Spesific Integrated Circuit (ASIC).

4. T: Apa yang bisa dilakukan FPGA?

J: FPGA sangat berguna untuk aplikasi spesifik sirkuit terpadu (ASIC) atau prototyping prosesor. FPGA dapat diprogram ulang hingga ASIC atau desain prosesor selesai dan tidak ada kesalahan, dan pembuatan ASIC akhir yang sebenarnya dimulai. Intel menggunakan FPGA untuk membuat prototipe chip baru.

Kesimpulan

● Bagaimana LTM4641 Modul Regulator Secara Efisien Mencegah Tegangan Lebih?

● Bagaimana Mengukur Respons Transien Regulator Switching?

● Bagaimana Sirkuit Linggis Tegangan Lebih SCR Thyristor Melindungi Catu Daya dari Tegangan Lebih?

● Panduan Utama untuk Dioda Zener pada tahun 2021

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan