FPGA vs ASIC : définitions et différences

FPGA et ASIC sont les deux principaux types de technologies de puces les plus importantes utilisées dans les circuits intégrés. Mais ils sont utilisés à des fins différentes car ils ont des caractéristiques différentes à bien des égards. Si vous ne comprenez pas clairement les différences entre eux ou si vous les utilisez au mauvais endroit, vous risquez de subir des pertes.

Sur cette page, nous allons présenter ce que sont le FPGA et l'ASIC, et les différences de caractéristiques et d'applications entre eux, vous pouvez découvrir le problème et apprendre à choisir le meilleur pour votre entreprise grâce à ce partage. Continuons à lire !

Partager c'est aimer!

Contenu

● Qu'est-ce que l'ASIC?

● Qu'est-ce que le FPGA ?

● Quelles sont les différences entre FPGA et ASIC ?

● QFP

● Conclusion

Qu'est-ce que l'ASIC?

ASIC signifie Application-Specific Integrated Circuit. De plus, comme son nom l'indique, il s'agit d'une puce qui sert à l'usage pour lequel elle a été conçue et ne permet aucune reprogrammation ou modification. Ce qui, à son tour, signifie qu'il ne peut pas exécuter une autre fonction ou exécuter une autre application une fois la programmation terminée.

Depuis l' Conception de l'ASIC est pour une fonction spécifique, cela détermine comment la puce reçoit sa programmation. Le processus de programmation lui-même consiste à dessiner le circuit résultant en permanence dans le silicium.

En termes d'applications, la technologie des puces ASIC est utilisée dans les appareils électroniques tels que les ordinateurs portables, les smartphones et les téléviseurs, pour vous donner une idée de l'étendue de leur utilisation.

Qu'est-ce que le FPGA ?

Field Programmable Gate Array ou FPGA est en concurrence directe avec la technologie des puces ASIC. De plus, le FPGA est, par essence, une puce qui peut être programmée et reprogrammée pour exécuter de nombreuses fonctions à tout moment.

De plus, une seule puce est composée de milliers d'unités appelées blocs logiques, qui sont liées à des interconnexions programmables. le circuit FPGA est fait en connectant plusieurs blocs configurables, et il a une structure interne rigide. En résumé, un FPGA est essentiellement une version programmable d'un ASIC.

Dans l'ensemble, le FPGA offre des fonctionnalités générales qui permettent de programmer selon vos spécifications. Cependant, comme la plupart des choses dans la vie, la polyvalence du FPGA a des effets secondaires. Dans ce cas, il s'agit d'un coût accru, d'un délai interne accru et d'une fonctionnalité analogique limitée.

L'introduction au FPGA

Quelles sont les différences entre FPGA et ASIC ?

Au cours des prochains paragraphes, je fournirai une comparaison côte à côte du FPGA et de l'ASIC en termes d'application, de viabilité commerciale et d'aspects technologiques. Plus précisément, il s'agit du NRE, du flux de conception, de la performance et de l'efficacité, du coût, de la consommation électrique, de la taille, du délai de mise sur le marché, de la configuration, des barrières à l'entrée, du coût unitaire, de la fréquence de fonctionnement, des conceptions analogiques, des applications. Gardez à l'esprit que les deux technologies excellent dans diverses applications et critères, et cela dépend généralement de ce qui convient à vos besoins individuels en matière de choix.

ENR

NRE signifie Coûts d'ingénierie non récurrents. Comme vous pouvez l'imaginer, avec les mots récurrent et coûts, dans la même phrase, chaque entreprise est concernée lorsqu'elle entend ces deux mots. Donc, on peut dire sans se tromper qu'il s'agit d'un facteur décisif essentiel. De plus, dans le cas de l'ASIC, celui-ci est exceptionnellement élevé, alors qu'avec le FPGA, il est quasiment inexistant.

Cependant, dans le grand schéma, le coût total diminue de plus en plus, plus la quantité dont vous avez besoin en termes d'ASIC est importante. De plus, le FPGA peut vous coûter plus cher dans l'ensemble, car ses coûts individuels sont plus élevés par unité que l'ASIC.

Flux de conception

Chaque ingénieur et concepteur de PCB préfère un processus de conception plus simple et plus simple. Ce n'est pas parce que ce que vous faites est complexe que vous voulez que le processus lui-même soit compliqué. Par conséquent, en termes de simplicité du flux de conception, le FPGA est de loin moins compliqué que l'ASIC.

Cela est dû à la Flexibilité, polyvalence du FPGA, un délai de commercialisation plus court et le fait qu'il soit reprogrammable. Alors qu'avec ASIC, il est plus impliqué en termes de flux de conception car il n'est pas reprogrammable, et il nécessite des outils EDA dédiés coûteux pour le processus de conception.

Performances et efficacité

En termes de performances, l'ASIC surpasse légèrement le FPGA, principalement en raison de la faible consommation d'énergie et des diverses fonctionnalités possibles que vous pouvez superposer sur une seule puce. De plus, le FPGA a une structure interne plus rigide, alors qu'avec un ASIC, vous pouvez le concevoir pour exceller en termes de consommation d'énergie ou de vitesse.

Prix

Même avec l'augmentation du coût des NRE, les ASIC sont considérés comme plus rentables, tout bien considéré, par rapport aux FPGA, qui ne sont rentables que s'ils sont développés en plus petites quantités.

Consommation d'énergie

Comme je l'ai mentionné précédemment, les ASIC nécessitent moins d'énergie et offrent donc une meilleure option que le FPGA à consommation d'énergie plus élevée. Surtout avec les appareils électroniques qui fonctionnent sur batterie.

Taille

En termes de taille, c'est une question de physique. Avec un ASIC, sa conception est pour une fonctionnalité ; par conséquent, il se compose précisément du nombre de portes requis pour l'application souhaitée. Cependant, avec la multifonctionnalité du FPGA, une seule unité sera considérablement plus grande, en raison de sa structure interne et d'une taille spécifique que vous ne pouvez pas modifier.

Time to Market

Ainsi, comme mentionné précédemment, le FPGA offre un délai de commercialisation plus rapide que l'ASIC en raison de sa simplicité en termes de flux de conception. De plus, ASIC nécessite également des mises en page, des processus back-end et une vérification avancée, qui prennent tous beaucoup de temps.

configuration

 

Dans l'ensemble, la différence la plus apparente entre le FPGA et l'ASIC est la programmabilité. Par conséquent, la conclusion logique ici est que le FPGA offre plus d'options en termes de flexibilité. Les FPGA sont non seulement flexibles, mais ils offrent également une fonctionnalité « échangeable à chaud » qui permet des modifications même en cours d'utilisation.

Barrières à l'entrée

 

Les barrières à l'entrée renvoient essentiellement à la difficulté d'acquérir ces technologies et au coût initial qui y est associé. En référence à l'ASIC, cela est exceptionnellement élevé en raison du NRE et de la complexité de la conception ainsi que du fonctionnement. Les rapports indiquent que le développement d'ASIC peut atteindre des millions, alors qu'avec le FPGA, vous pouvez commencer le développement avec moins de quelques milliers de dollars (< 5000 XNUMX $).

Coût unitaire

 

Bien que l'ASIC ait un NRE plus élevé, son coût unitaire est inférieur à celui du FPGA, ce qui les rend idéaux pour les projets de conception de production de masse.

Fréquence de fonctionnement

 

En termes de spécifications de conception, le FPGA a des fréquences de fonctionnement limitées. C'est un de ces effets secondaires de sa flexibilité (reprogrammable). Cependant, avec une approche plus ciblée de la fonctionnalité ASIC, il peut fonctionner à des fréquences plus élevées.

Conceptions analogiques

Si vos conceptions sont analogiques, vous ne pourrez pas utiliser le FPGA. Cependant, dans le cas de l'ASIC, vous pouvez utiliser du matériel analogique comme des blocs RF (Bluetooth et WiFi), des convertisseurs analogique-numérique, etc. pour faciliter vos conceptions analogiques.

 

Applicatons

 

Tout d'abord, c'est un fait que la flexibilité est le point fort du FPGA, ce qui le rend idéal pour les appareils et les applications qui nécessitent des modifications fréquentes, comme la conception Régulateur DC / DC utilisé pour la protection contre les surtensions. Cependant, l'ASIC est mieux adapté aux applications plus permanentes qui ne nécessitent pas de modification. Dans l'ensemble, si vous concevez un projet de type production de masse, l'ASIC est la voie la plus rentable, à condition que vos appareils ne nécessitent pas de configuration ou de reconfiguration.

Foire aux Questions

1. Q : Les FPGA sont-ils morts ?

R : Le FPGA n'est certainement pas une impasse. En raison de leur reconfigurabilité, tant que l'ASIC existera, ils ne deviendront jamais obsolètes.

2. Q : Est-il difficile de programmer sur FPGA ?

R : Les fournisseurs de FPGA se vantent que leurs produits sont des alternatives idéales aux DSP, CPU et GPU - même s'ils sont tous dans un seul appareil - mais il est bien connu qu'ils sont difficiles à programmer pour les ingénieurs logiciels car ils sont différents des processeurs traditionnels.

3. Q : Qu'est-ce que le FPGA et pourquoi s'appelle-t-il ainsi ?

R : Le réseau de portes programmables sur le terrain (FPGA) est dû au fait que leur structure est très similaire à la forme obsolète de « réseau de portes » de circuit intégré spécifique à l'application (ASIC).

4. Q : Que peut faire le FPGA ?

R : Le FPGA est particulièrement utile pour le prototypage de circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) ou de processeurs. Le FPGA peut être reprogrammé jusqu'à ce que la conception de l'ASIC ou du processeur soit terminée et qu'il n'y ait aucune erreur, et que la fabrication réelle de l'ASIC final commence. Intel utilise le FPGA pour prototyper la nouvelle puce.

Conclusion

● Comment le régulateur de module LTM4641 empêche efficacement les surtensions ?

● Comment mesurer la réponse transitoire d'un régulateur à découpage ?

● Comment les circuits de surtension de thyristor SCR protègent les alimentations contre les surtensions ?

● Un guide ultime des diodes Zener en 2021

Laisser un message 

Liste des messages