بخش مدار های ASIC/FPGA _ بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی
مسیریابی داخلی (میکرو تراشه FPGA)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: مسیریابی داخلی تراشه FPGA یکی از حیاتی ترین اجزای دستگاه است. این مسیری است که برای اتصال تمام سیگنال ها و همچنین ساعت به قسمت های مختلف تراشه FPGA استفاده می شود.
در مسیریابی داخلی (میکرو تراشه FPGA) بلوک های منطقی مختلف با کمک این مسیریابی داخلی به یکدیگر متصل می شوند که از کانال هایی متشکل از سیم های متصل به هم و کلید های قابل تنظیم مجدد الکتریکی تشکیل شده است. این سوئیچ ها را می توان برای اتصال و جدا کردن بلوک های منطقی مختلف در نقاط مختلف دستکاری کرد و یک تراشه FPGA منحصر به فرد ایجاد کرد که مخصوص استفاده صنعتی است.برای مثال یک ASIC یا یک مدار مجتمع خاص برنامه، برای انجام یک کار خاص طراحی شده است. به این ترتیب، فقط یک عملکرد را انجام می دهد و نمی توان آن را به چیز دیگری تغییر داد، همچنین نمی‌توان آن را پاک کرد و بازنویسی کرد تا دوباره از تراشه استفاده شود. باید برای هدفی جدید ایجاد شود. از سوی دیگر، یک FPGA را می توان دوباره برنامه ریزی کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد، و در مورد سفارشی سازی و شخصی سازی بسیار انعطاف پذیرتر است، به خصوص زمانی که در این زمینه مستقر شود. این امر باعث می‌شود FPGA در برنامه‌های خاص نسبت به ASIC بسیار مناسب تر و ارجح تر باشد که در ادامه به آن ها پرداخته خواهد شد.
با کمک یک (میکرو تراشه FPGA) می توانید برنامه ای بنویسید که روی یک تراشه سیلیکونی بارگذاری می شود و سپس عملکرد ها را اجرا کنید. اگر می خواهید یک تراشه را بهینه کنید تا با حجم کاری مشخصی متناسب باشد، می توانید از یک تراشه FPGA استفاده کنید. همانطور که قبلا ذکر شد، FPGA ها قابل برنامه ریزی میدانی هستند و مقیاس پذیری و انعطاف پذیری بسیار بیشتری را ارائه می دهند. آنها می توانند با نیازهای مدرن از پیچیدگی بالا و دستگاه های با کارایی بالا مطابقت داشته باشند. آنها همچنین چگالی منطقی بیشتر، پردازنده های تعبیه شده، بلوک های DSP و کلاک را از دیگر ویژگی های برجسته ارائه می دهند.
(میکرو تراشه FPGA) برای سیستم هایی ایده آل است که در آن به‌روزرسانی های مداوم الزامی است. اگر یک پردازنده نیاز به تغییراتی داشته باشد، تراشه های FPGA در صورت نصب می توانند برای ایجاد این تغییرات استفاده شوند و نیاز به خرید سخت افزار جدید را از بین ببرند. اگر از تراشه های FPGA در پروژه های صنعتی استفاده می شود، می توان با کمک این تراشه ها حتی پس از فروختن آن ها، آن ها را به روزرسانی کرد. این تراشه ها همچنین اغلب توسط مشاغل سازمانی استفاده می شوند، زیرا می توان آنها را با استفاده از مسیر داده ای که با تجزیه و تحلیل داده ها، استنتاج تصویر و حتی فشرده سازی مطابقت دارد، دوباره برنامه ریزی کرد.هدف اصلی یک تراشه FPGA، حداقل در ابتدا، نمونه سازی اولیه ASIC ها بود. مزیت استفاده از FPGA برای این منظور این است که می توان آن را بارها و بارها برنامه ریزی کرد، تا زمانی که یک طرح نهایی شود و هیچ اشکالی در طراحی پیدا نشود. اینتل که یک نام بزرگ در صنعت فناوری اطلاعات است، از FPGA برای نمونه سازی اولیه تراشه های دائمی جدید استفاده می کند تا از کیفیت، عملکرد و یکپارچگی آنها اطمینان حاصل کند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک