آزمایش یک (مدار مُجتمع FPGA)_(مطلب مهم لطفا توجه فرمایید)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: این واقعیت که تراشه در FPGA کاملاً قابل برنامه ریزی و قابل برنامه ریزی مجدد است یک مزیت قابل توجه است. به این ترتیب به یک مدار منطقی قابل توجه تبدیل می شود، یک تنظیم پس از یک طراحی، اما کاربران همچنین می توانند آن را به روز کنند تا در صورت نیاز تنظیمات را انجام دهند. به عبارت دیگر، اگر یک کارت یا برد مدار ایجاد شود و یک FPGA جزء مدار باشد، FPGA در طول فرآیند ایجاد برنامه ریزی می شود اما می تواند پس از آن دوباره برنامه ریزی شود تا هر گونه تغییری را منعکس کند.
میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) نام آن از این واقعیت ناشی می شود که ممکن است در این زمینه برنامه ریزی شود. اگرچه اولین FPGA ها در اوایل دهه 1980 معرفی شدند، اما تا اواخر دهه 1990 شروع به کار نکردند. سپس میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) در همه جا ظاهر شد. به عنوان جایگزینی برای ASIC ها (مدارهای مجتمع ویژه برنامه)، که برای ایجاد سیستم هایی که برای CPU یا GPU های معمولی بیش از حد پیچیده بودند، استفاده شده بود، کسب و کارها شروع به نگاه دقیق تری به آنها کردند.از آنجایی که میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) کاربران را قادر می سازند تا محصولاتی را با هزینه های ارزان تر و با مصرف انرژی کمتر تولید کنند، آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی هنوز یک موضوع برجسته در فناوری امروز هستند. در برنامه های کاربردی دیگر مانند شبکه و امنیت شبکه نیز مفید هستند. مقایسه این با میکروکنترلرهای معمولی، که نمی توانند طرح های بزرگتر را در خود جای دهند، پیشرفت قابل توجهی است.
یک تراشه آرایه گیت قابل برنامه ریزی میدانی در حال حاضر شامل بسیاری از عملکرد ها در کارت های گرافیک سطح بالا می باشد. با این وجود، آنها نسبت به کارت‌های ویدئویی معمولی ارزان تر و پرقدرت هستند. آنها همچنین بسیاری از جریان های همزمان را پشتیبانی می کنند و توان عملیاتی بسیار سریع تری دارند. در نتیجه، کارت های گرافیکی مبتنی بر میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) بیشتر در کنسول های بازی استفاده می شوند.بلوک اصلی سازنده میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) یا آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی یک بخش به نام CLB است. این یک سلول منطقی است که می تواند برای انجام وظایف خاص تنظیم یا برنامه ریزی شود. بلوک اتصال به این بلوک های ساختمانی متصل می شود. این مولفه ها شامل منطق حمل و کنترل، جفت ترانزیستورها و جداول جستجو (LUTs) است. آنها عملیات منطقی مورد نیاز طراحی را انجام می دهند.
میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) تمام اتصالات منحصر به فرد بین سلول های منطقی واقع در بلوک های منطقی مختلف در این ناحیه از آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی وجود دارد. جعبه های سوئیچ که حاوی چندین کلید نیمه هادی اساسی هستند معمولاً برای اجرای اتصال استفاده می شوند. این پیوندهای قابل برنامه ریزی الکتریکی مسیر مسیریابی این بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی را فراهم می کنند.قطعات سیم با طول های مختلف را می توان در امتداد مسیرهای مسیریابی یافت و توسط سوئیچ های قابل برنامه ریزی الکتریکی به یکدیگر متصل شدند. چگالی آرایه گیت قابل برنامه ریزی میدانی با تعداد قطعات مورد استفاده برای مسیریابی تعیین می شود. خروجی های یک واحد یا یک پد ورودی از یک آرایه دروازه قابل برنامه ریزی میدانی ممکن است به هر سلول یا صفحه دیگری در مدار با استفاده از نقاط اتصال قابل برنامه ریزی که برای هر آرایه گیت قابل برنامه ریزی میدانی یا میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) حیاتی است، مرتبط شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک