FPGA 대 ASIC: 정의와 차이점

FPGA와 ASIC은 집적 회로에 사용되는 가장 중요한 칩 기술의 두 가지 주요 유형입니다. 그러나 그들은 여러 측면에서 다른 특성을 가지고 있기 때문에 다른 목적으로 사용됩니다. 차이점을 명확하지 않거나 잘못된 장소에서 사용하면 손실을 입을 수 있습니다.

이 페이지에서 우리는 FPGA와 ASIC이 무엇인지, 그리고 이들 사이의 특성과 애플리케이션의 차이점을 소개할 것입니다. 이 공유를 통해 문제를 찾고 귀하의 비즈니스에 더 나은 것을 선택하는 방법을 배울 수 있습니다. 계속 읽어보자!

공유는 배려입니다!

내용

● ASIC이란?

● FPGA 란 무엇입니까?

● FPGA와 ASIC의 차이점은 무엇입니까?

● 자주하는 질문

● 결론

ASIC이란?

ASIC은 Application-Specific Integrated Circuit의 약자입니다. 또한 이름에서 알 수 있듯이 설계된 목적에 부합하는 칩이며 재프로그래밍이나 수정을 허용하지 않습니다. 이는 차례로 프로그래밍이 완료되면 다른 기능을 수행하거나 다른 응용 프로그램을 실행할 수 없음을 의미합니다.

이후 ASIC의 디자인 특정 기능을 위한 것이므로 칩이 프로그래밍을 수신하는 방법을 결정합니다. 프로그래밍 프로세스 자체는 결과 회로를 실리콘에 영구적으로 그리는 것으로 구성됩니다.

응용 측면에서 ASIC 칩 기술은 노트북, 스마트 폰, TV와 같은 전자 장치에 사용되어 사용 범위에 대한 아이디어를 제공합니다.

FPGA 란 무엇입니까?

Field Programmable Gate Array 또는 FPGA는 ASIC 칩 기술과 직접적인 경쟁 관계에 있습니다. 또한 FPGA는 본질적으로 단일 시점에서 수많은 기능을 수행하도록 프로그래밍 및 재프로그래밍할 수 있는 칩입니다.

또한 단일 칩은 프로그래밍 가능한 상호 연결과 연결된 논리 블록이라고 하는 수천 개의 단위로 구성됩니다. 그만큼 FPGA의 회로 여러 개의 구성 가능한 블록을 연결하여 만들어지며 견고한 내부 구조를 가지고 있습니다. 요약하면 FPGA는 본질적으로 ASIC의 프로그래밍 가능한 버전입니다.

전반적으로 FPGA는 사양에 맞게 프로그래밍할 수 있는 일반 기능을 제공합니다. 그러나 삶의 대부분이 그렇듯이 FPGA의 다용성에도 부작용이 있습니다. 이 경우 비용이 증가하고 내부 지연이 증가하며 아날로그 기능이 제한됩니다.

FPGA 소개

FPGA와 ASIC의 차이점은 무엇입니까?

다음 몇 단락에 걸쳐 응용 프로그램, 상업적 실행 가능성 및 기술적 측면에서 FPGA와 ASIC을 나란히 비교할 것입니다. 특히 NRE, 설계 흐름, 성능 및 효율성, 비용, 전력 소비, 크기, 시장 출시 시간, 구성, 진입 장벽, 단위 비용당, 작동 주파수, 아날로그 설계, 애플리케이션입니다. 두 기술 모두 다양한 응용 프로그램과 기준에서 탁월하며 일반적으로 선택과 관련하여 개인의 필요에 맞는 것으로 결정됩니다.

NRE

NRE는 비반복 엔지니어링 비용을 나타냅니다. 상상할 수 있듯이 반복 및 비용이라는 단어와 함께 같은 문장에서 모든 비즈니스는 이 두 단어를 들으면 우려합니다. 따라서 이것이 필수적인 결정 요인이라고 해도 과언이 아닙니다. 더욱이 ASIC의 경우 예외적으로 높은 반면 FPGA의 경우 거의 존재하지 않는다.

그러나 총체적으로는 총 비용이 낮아지고 ASIC 측면에서 필요한 수량만큼 더 낮아집니다. 또한 FPGA는 개별 비용이 ASIC보다 단위당 더 높기 때문에 전체적으로 더 많은 비용이 들 수 있습니다.

디자인 흐름

모든 엔지니어와 PCB 설계자는 문제가 없고 단순한 설계 프로세스를 선호합니다. 하는 일이 복잡하다고 해서 프로세스 자체가 복잡하기를 바라는 것은 아닙니다. 따라서 설계 흐름의 단순성 측면에서 FPGA는 ASIC보다 덜 복잡합니다.

이것은 FPGA의 유연성, 다용성, 출시 기간이 짧고 재프로그래밍이 가능하다는 사실. 반면 ASIC의 경우 재프로그래밍이 불가능하고 설계 프로세스를 위한 값비싼 전용 EDA 도구가 필요하기 때문에 설계 흐름 측면에서 더 많이 관여합니다.

최적의 하드웨어

성능 면에서 ASIC은 주로 낮은 전력 소비와 단일 칩에 레이어링할 수 있는 다양한 기능으로 인해 FPGA보다 작은 차이로 성능이 뛰어납니다. 또한 FPGA는 내부 구조가 더 단단하지만 ASIC을 사용하면 전력 소모나 속도 면에서 뛰어나도록 설계할 수 있습니다.

비용

증가된 NRE 비용에도 불구하고 ASIC은 더 적은 양으로 개발될 때만 수익성이 있는 FPGA에 비해 모든 것을 고려하여 비용 효율적이라고 생각됩니다.

전력 소비

앞서 언급했듯이 ASIC은 더 적은 전력을 필요로 하므로 ASIC보다 더 나은 옵션을 제공합니다. 더 높은 전력 소비 FPGA. 특히 배터리로 작동되는 전자 장치의 경우.

크기

크기면에서 그것은 물리학의 문제입니다. ASIC의 경우 하나의 기능을 위한 설계입니다. 따라서 원하는 애플리케이션에 필요한 게이트 수로 정확하게 구성됩니다. 그러나 FPGA의 다기능을 사용하면 내부 구조와 변경할 수 없는 특정 크기로 인해 단일 장치가 훨씬 더 커질 것입니다.

시장에 시간

따라서 앞서 언급한 바와 같이 FPGA는 설계 흐름 측면에서 단순하기 때문에 ASIC보다 출시 시간이 더 빠릅니다. 또한 ASIC에는 레이아웃, 백엔드 프로세스 및 고급 검증이 필요하며 모두 시간이 많이 소요됩니다.

구성

 

전반적으로 FPGA와 ASIC의 가장 분명한 차이점은 프로그래밍 가능성입니다. 따라서 여기서 논리적인 결론은 FPGA가 유연성 측면에서 더 많은 옵션을 제공한다는 것입니다. FPGA는 유연할 뿐만 아니라 사용 중에도 수정할 수 있는 "핫 스왑 가능" 기능을 제공합니다.

진입 장벽

 

본질적으로 진입장벽은 이러한 기술 획득의 어려움과 이와 관련된 초기 비용을 의미합니다. ASIC과 관련하여 이것은 NRE와 설계 및 작동의 복잡성으로 인해 예외적으로 높습니다. 보고서에 따르면 ASIC 개발은 수백만 달러에 이를 수 있지만 FPGA를 사용하면 몇 달러(<$5000) 미만으로 개발을 시작할 수 있습니다.

단가당

 

ASIC은 NRE가 더 높지만 단위당 비용이 FPGA보다 저렴하므로 대량 생산 설계 프로젝트에 이상적입니다.

작동 주파수

 

설계 사양 측면에서 FPGA는 작동 주파수가 제한되어 있습니다. 이것은 유연성(재프로그래밍 가능)의 부작용 중 하나입니다. 그러나 ASIC이 기능에 보다 초점을 맞추면 더 높은 주파수에서 작동할 수 있습니다.

아날로그 디자인

설계가 아날로그인 경우 FPGA를 사용할 수 없습니다. 그러나 ASIC의 경우 RF 블록(Bluetooth 및 WiFi), 아날로그-디지털 변환기 등과 같은 아날로그 하드웨어를 활용하여 아날로그 설계를 용이하게 할 수 있습니다.

 

응용 프로그램

 

우선 FPGA의 강점은 유연성이라는 점에서 설계와 같이 잦은 수정이 필요한 디바이스와 애플리케이션에 이상적이다. 과전압 보호에 사용되는 DC / DC 레귤레이터. 그러나 ASIC은 수정이 필요 없는 보다 영구적인 응용 프로그램에 가장 적합합니다. 전반적으로 대량 생산 유형 프로젝트를 설계하는 경우 장치에 구성 또는 재구성이 필요하지 않다면 ASIC이 더 비용 효율적인 방법입니다.

자주 묻는 질문

1. Q: FPGA가 죽었습니까?

A: FPGA는 확실히 막다른 골목이 아닙니다. 재구성 가능성으로 인해 ASIC이 하나의 물건인 한 결코 쓸모가 없습니다.

2. Q: FPGA에서 프로그래밍하는 것이 어렵습니까?

A: FPGA 벤더들은 자신들의 제품이 DSP, CPU, GPU에 대한 이상적인 대안이라고 자랑하지만, 그것들이 모두 하나의 디바이스에 있더라도 그것들은 전통적인 프로세서와 다르기 때문에 소프트웨어 엔지니어들이 프로그래밍하기 어렵다는 것은 잘 알려져 있습니다.

3. Q: FPGA란 무엇이며 왜 그렇게 불리나요?

A: 이른바 FPGA(Field Programmable Gate Array)는 그 구조가 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)의 구식 "게이트 어레이" 형태와 매우 유사하기 때문입니다.

4. Q: FPGA는 무엇을 할 수 있습니까?

A: FPGA는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 또는 프로세서 프로토타이핑에 특히 유용합니다. FPGA는 ASIC 또는 프로세서 설계가 완료되고 오류가 없고 최종 ASIC의 실제 제조가 시작될 때까지 다시 프로그래밍할 수 있습니다. Intel은 FPGA를 사용하여 새 칩의 프로토타입을 만듭니다.

결론

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