تفاوت یک FPGA با میکرو کنترلر یا میکرو پروسسور چیست؟
-
-
پاسخ : FPGA
fpga رو نمی شه با میکروکنترلرها مقایسه کرد چون دوتا موضوع متفاوت از هم هستند.شاید بشه عملکرد اون رو مقداری شبیه dsp دونست.در واقع اگه بخوام خیلی ساده توضیح بدم شما می تونید به کمک fpga مدارات منطقی رو پیاده سازی کنید.مثل شمارنده ها.اما کاربرد اصلی fpga توی ایجاد هسته های پردازشیه.fpga ها فاقد ارتباطاتی مثل rs232 و یا i2c هستند.fpga ها فاقد مبدل های دیجیتال به آنالوگ و یا آنالوگ به دیجیتال هستند.کلا امکانات جانبی خاصی ندارن.هسته های پردازشی یا cpu ها ساختاری شبیه به fpga دارن.مثلا میکروی avr در داخل خودش یک هسته 8بیتی داره که متصل شده به یک سری امکاناتی مثل مبدل های دیجیتال و آنالوگ.ram و....نقش fpga میتونه جای هسته avr باشه.توی بعضی از پروژه های دانشجویی میان میکروی avr رو با fpga پیاده سازی می کنن.یعنی میان ساختار هسته avr رو با fpga پیاده سازی می کنن و با اتصال امکانات جانبی مثل ram و مبدل ها به fpga .میکروی avr رو باز سازی می کنن .پس برای fpga ها فقط مدارات منطقی قابل پذیرش است.نکته بعدی اینه که شما وقتی دارین از یک میکرو استفاده می کنید در یک زمان واحد فقط یک کار رو انجام میده و دستورات برنامه رو خط به خط اجرا می کنه.در صورتی که شما می تونید چند تا هسته پردازشی توی یک fpga تعریف کنید تا در یک زمان واحد چندتا کار رو باهم انجام بده مثلا شما می تونید توی یک fpga معمولی حدود چند تا هسته atmega32 تعریف کنید و چندتا کار رو همزمان انجام بدین.پس fpga تمام دستورات رو یک جا انجام می ده و خط به خط اجرای دستورات در fpga معنی نداره.این باعث میشه که شما به یک سرعت پردازش بسیار بالا در حد مثلا 500MHZ برسید.پس FPGA ها بر خلاف میکروکنترلر ها و DSP و میکروپروسسورها که تک منظوره هستند.قابلیت پردازش موازی و همزمانه کارهای زیادی رو داره. و FPGA برخلاف DSP ها و میکروپروسسورها که سرعت تقریبا ثابتی دارند و بهترین اونها دیگه از 200MHZ بیشتر نمی تونه باشه.هر سال سرعت FPGA ها رو به افزایشه و دارن خودشون رو به مرز GHZ می رسونن و فناوری ساخت اونها این اجازه رو میده که سرعت رو بالا ببرن ولی فناوری ساخت میکروها و DSP ها محدودیت داره و اجازه نمیده که سرعت اونها از یک حدی بالاتره بره واسه همینه که توی چند سال اخیر سرعت اونها تغییری نکرده در صورتی که سرعت FPGA ها در هرسال بیشتر میشه.اما مصرف انرژیFPGA ها از DSP و میکروها ها بالاتره. سرعت بالای FPGA ها اونها رو مساعد کارهای پردازشی سنگین مثل پردازش تصویر و پیاده سازی الگوریتم های dsp می کنه
دیدگاه