Integrated Circuit IC Chip Elektwonik Component XC5VLX110-1FFG1153C FPGA Virtex-5

Atribi pwodwi

Rapòte Erè Enfòmasyon sou Pwodwi

View Menm jan an

Dokiman & Medya

Klasifikasyon anviwònman ak ekspòtasyon

Etalaj pòtay jaden-pwogramab

Aetalaj pòtay jaden pwogramasyon(FPGA) se yonsikwi entegrefèt yo dwe configuré pa yon kliyan oswa yon designer apre fabrikasyon - pakonsekan tèm nanjaden-pwogramab.Se konfigirasyon an FPGA jeneralman espesifye lè l sèvi avèk yonlang deskripsyon pyès ki nan konpitè(HDL), menm jan ak sa yo itilize pou yonsikwi entegre aplikasyon espesifik(ASIC).Dyagram sikwiyo te deja itilize yo presize konfigirasyon an, men sa a se de pli zan pli ra akòz avènement deautomatisation konsepsyon elektwonikzouti.

FPGA yo genyen yon seri depwogramasyon blòk lojik, ak yon yerachi nan entèkoneksyon reconfigurable ki pèmèt blòk yo dwe branche ansanm.Blòk lojik yo ka configuré pou fè konplèksfonksyon konbinezon, oswa aji kòm senppòtay lojiktankouAKepiXOR.Nan pifò FPGA yo, blòk lojik yo enkli toueleman memwa, ki ka senpzèl sapatoswa plis blòk memwa konplè.^[1]Anpil FPGA ka repwograme pou aplike diferanfonksyon lojik, ki pèmèt fleksibreconfigurable informatiquejan yo fèt nanlojisyèl òdinatè.

FPGA yo gen yon wòl remakab nansistèm entegredevlopman akòz kapasite yo nan kòmanse devlopman lojisyèl sistèm ansanm ak pyès ki nan konpitè, pèmèt simulation pèfòmans sistèm nan yon faz trè bonè nan devlopman an, epi pèmèt divès esè sistèm ak iterasyon konsepsyon anvan finalize achitekti sistèm lan.^[2]

Istwa[edite]

Endistri a FPGA pouse soti nanmemwa pwogramasyon lekti sèlman(PROM) akaparèy lojik pwogramasyon(PLDs).PROMs ak PLD yo tou de te gen opsyon pou yo te pwograme nan lo nan yon faktori oswa nan jaden an (field-programmable).^[3]

Alterate fonde an 1983 epi li te delivre premye aparèy lojik reprogrammable endistri a an 1984 - EP300 - ki te gen yon fenèt kwatz nan pake a ki te pèmèt itilizatè yo klere yon lanp iltra-vyolèt sou mouri a pou efase a.EPROMselil ki te kenbe konfigirasyon aparèy la.^[4]

Xilinxte pwodwi premye komèsyalman solid pwogramasyon jaden anetalaj pòtayan 1985^[3]- XC2064 la.^[5]XC2064 la te gen pòtay pwogramasyon ak entèrkonèksyon pwogramasyon ant pòtay, kòmansman yon nouvo teknoloji ak mache.^[6]XC2064 a te gen 64 blòk lojik configurable (CLBs), ak de twa antre.tab rechèch(LUTs).^[7]

An 1987, laNaval Sifas Gè Santte finanse yon eksperyans ki te pwopoze pa Steve Casselman pou devlope yon òdinatè ki ta aplike 600,000 pòtay reprogrammable.Casselman te gen siksè epi yo te bay yon patant ki gen rapò ak sistèm nan an 1992.^[3]

Altera ak Xilinx te kontinye san konteste epi yo te grandi byen vit soti nan 1985 rive nan mitan ane 1990 yo lè konpetitè yo te pouse, ewode yon pati enpòtan nan pati nan mache yo.Pa 1993, Actel (kounye aMicrosemi) t ap sèvi apeprè 18 pousan nan mache a.^[6]

Ane 1990 yo se te yon peryòd kwasans rapid pou FPGA yo, tou de nan konplike sikwi ak volim pwodiksyon an.Nan kòmansman ane 1990 yo, FPGA yo te itilize prensipalman nantelekominikasyon yoepirezo.Nan fen deseni a, FPGA yo te jwenn wout yo nan aplikasyon pou konsomatè, otomobil ak endistriyèl.^[8]

Pa 2013, Altera (31 pousan), Actel (10 pousan) ak Xilinx (36 pousan) ansanm reprezante apeprè 77 pousan nan mache FPGA la.^[9]

Konpayi tankou Microsoft yo te kòmanse sèvi ak FPGA yo pou akselere pèfòmans segondè, sistèm entansif enfòmatik (tankousant done yoki opere yoBing motè rechèch), akòz lapèfòmans pou chak wattavantaj FPGAs delivre.^[10]Microsoft te kòmanse itilize FPGA yoakselereBing nan 2014, ak nan 2018 te kòmanse deplwaye FPGA yo atravè lòt chaj travay sant done pou yo.Azure nwaj informatiqueplatfòm.^[11]

Delè sa yo endike pwogrè nan diferan aspè nan konsepsyon FPGA:

Gates

• 1987: 9,000 pòtay, Xilinx^[6]
• 1992: 600,000, Depatman Lagè Sifas Naval^[3]
• Kòmansman ane 2000 yo: dè milyon^[8]
• 2013: 50 milyon dola, Xilinx^[12]

Gwosè mache

• 1985: Premye FPGA komèsyal: Xilinx XC2064^[5][6]
• 1987: $14 milyon dola^[6]
• c.1993: >$385 milyon^{[6][verifikasyon echwe]}
• 2005: $1.9 milya dola^[13]
• Estimasyon 2010: $2.75 milya dola^[13]
• 2013: $5.4 milya dola^[14]
• Estimasyon 2020: $9.8 milya dola^[14]

Design kòmanse

Akòmanse konsepsyonse yon nouvo konsepsyon koutim pou aplikasyon sou yon FPGA.

• 2005: 80,000^[15]
• 2008: 90,000^[16]

Konsepsyon[edite]

FPGA kontanporen gen gwo resous nanpòtay lojikak blòk RAM pou aplike kalkil dijital konplèks.Kòm desen FPGA yo anplwaye pousantaj I/O trè vit ak done bidireksyonbis, li vin yon defi pou verifye tan kòrèk done ki valab nan tan konfigirasyon epi kenbe tan.

Planifikasyon etajpèmèt alokasyon resous nan FPGA yo satisfè kontrent tan sa yo.FPGA yo ka itilize pou aplike nenpòt fonksyon lojik ki anASICka fè.Kapasite pou mete ajou fonksyonalite apre anbake,re-konfigirasyon pasyèlnan yon pati nan konsepsyon an^[17]ak pri ki ba jeni ki pa renouvlab ki gen rapò ak yon konsepsyon ASIC (malgre pri inite jeneralman pi wo a), ofri avantaj pou anpil aplikasyon.^[1]

Gen kèk FPGA ki gen karakteristik analòg anplis fonksyon dijital.Karakteristik analòg ki pi komen se yon pwogramasyonpousantaj touyesou chak peny pèsistans yap ogmante jiska, ki te pèmèt enjenyè a pou li tabli ba pousantaj sou alalejè chaje zepeng ki ta san sabagoswakoupinakseptab, epi mete pi gwo pousantaj sou broch ki chaje anpil sou chanèl gwo vitès ki ta ka kouri twò dousman.^[18][19]Yo komen tou kwatz-osilateur kristal, sou-chip rezistans-kapasite osilateur, akfaz-bloke boukak entegreosilateur vòltaj-kontwoleitilize pou jenerasyon revèy ak jesyon kòm byen ke pou gwo vitès serilizer-deserializer (SERDES) transmèt revèy ak rekiperasyon revèy reseptè.Ase komen yo se diferanskonparatèsou broch opinyon ki fèt pou konekte aksiyal diferanschanèl.Kelke "siyal melanjeFPGA yo" gen periferik entegrekonvètisè analòg-a-dijital(ADCs) akkonvètisè dijital-analòg(DACs) ak blòk siyal kondisyone analòg ki pèmèt yo opere kòm yonsistèm-sou-yon-chip(SoC).^[20]Aparèy sa yo flou liy ki genyen ant yon FPGA, ki pote dijital ak zewo sou twal entèkonekte pwogramasyon entèn li yo, aketalaj analòg pwogramasyon jaden(FPAA), ki pote valè analòg sou twal entèkonekte pwogramasyon entèn li yo.