(مدارهای مجتمع FPGA) تسریع پردازش، انعطاف در طراحی و امنیت

_بخش آزمایشگاه میکرو اِلکترونیک FPGA 

آزمایش (مدارهای مجتمع FPGA) تسریع پردازش، انعطاف در طراحی و امنیت 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  ( افشین رشید)

میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) توانایی FPGA در تسریع پردازش، انعطاف در طراحی و امنیت که سخت افزار در برابر نرم افزار فراهم می کند، درهای دنیای مرکز داده تا حد قابل توجهی به روی آنها باز می شود.این سخت افزار نمی تواند عملکردهایی را که برای آن در نظر گرفته شده بود، تغییر دهد.

امروزه بخش بزرگی از این قابلیت به یک دستگاه الکترونیکی منتقل شده است که اغلب یک میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) است. بخش آنالوگ معمولاً به مبدل های آنتن، ADC و DAC محدود می شود.عملیات های متعدد به طور موازی، منجر به تقاضای بالا برای ظرفیت محاسباتی کم تاخیر، انعطاف پذیر و مطمئن می شود.انواع جدید و پیشرفته میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) قدرت بیشتری را در اختیار کاربران قرار می دهند. به طور سنتی، میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) محصولات بسیار پیچیده ای بودند که در حجم کم برای برنامه ریزی و موارد خاص استفاده می شدند.

آرایه‌ های دروازه‌ ای قابل برنامه‌ ریزی میدانی (FPGA) دستگاه‌ های نیمه‌ رسانایی هستند که حول ماتریسی از بلوک‌ های منطقی قابل تنظیم (CLB) که از طریق اتصالات قابل برنامه‌ ریزی به هم متصل شده‌ اند، ساخته شده‌ اند. FPGA ها را می توان پس از ساخت به برنامه مورد نظر یا نیازهای عملکردی برنامه ریزی کرد. این ویژگی FPGA ها را از مدارهای مجتمع خاص برنامه (ASIC) متمایز می کند، که به صورت سفارشی برای کارهای طراحی خاص تولید می شوند. اگرچه FPGA های قابل برنامه ریزی (OTP) یک بار در دسترس هستند، انواع غالب آن ها مبتنی بر SRAM هستند که می توانند با تکامل طراحی مجددا برنامه ریزی شوند.

آرایه‌های دروازه‌ای قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGA) مدارهای مجتمعی هستند که اغلب به صورت خارج از قفسه به فروش می‌رسند. آنها به عنوان "قابل برنامه ریزی در میدان" شناخته می شوند زیرا به مشتریان این امکان را می دهند تا سخت افزار را مجدداً پیکربندی کنند تا پس از فرآیند تولید، نیازهای مورد استفاده خاص را برآورده کنند. این اجازه می دهد تا ارتقاء ویژگی ها و رفع اشکال در محل انجام شود، که به ویژه برای استقرار از راه دور مفید است.

ASIC و FPGA دارای حافظه عملیاتی متفاوتی هستند و قبل از انتخاب هر یک از دیگری باید به دقت ارزیابی شوند. اطلاعات فراوانی است که این دو فناوری را با هم مقایسه می کند. در حالی که در گذشته میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) ها برای طراحی های با سرعت/پیچیدگی/حجم کمتر انتخاب می شدند، میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) های امروزی به راحتی مانع عملکرد 500 مگاهرتز می شوند. با افزایش بی‌ سابقه چگالی منطقی و مجموعه‌ای از ویژگی‌های دیگر، مانند پردازنده‌های تعبیه‌ شده، بلوک‌ های DSP، کلاکینگ، و سریال‌ های پرسرعت با قیمت‌ های پایین‌ تر، میکرو (مدارهای مجتمع FPGA) پیشنهادی قانع‌ کننده برای تقریباً هر نوع طراحی هستند

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک