FPGA ย่อมาจากอาร์เรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมฟิลด์ได้ FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์ใช้ในฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ FPGA ที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ IP ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นหน่วยประมวลผลกลาง
FPGA เทียบกับไมโครโปรเซสเซอร์
ความแตกต่างระหว่าง FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์คือประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของคำสั่งหลายคำสั่งพร้อมกันเรียกว่า FPGA ในขณะที่ประสิทธิภาพของคำสั่งเดียวในคราวเดียวเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ FPGA มีการดำเนินการแบบขนานในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์มีการดำเนินการตามลำดับ เมื่อเทียบกับ FPGA ไมโครโปรเซสเซอร์มีข้อดีมากกว่าในการสื่อสารแบบอนุกรม
FPGA ย่อมาจาก Field Programmable Gate Array เป็นวงจรรวม ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์ (HDL) ใช้ใน FPGA ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์คล้ายกับวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน เนื่องจากการถือกำเนิดของเครื่องมือออกแบบที่ทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะขาดแผนภาพวงจร บล็อกลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้มีอยู่ในอาร์เรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมได้ภาคสนาม ในการทำหน้าที่ผสมจะใช้บล็อกลอจิก บล็อกลอจิกทำหน้าที่เป็นประตูลอจิกเช่น AND และ OR
การรวมวงจรรวมเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ อาจเป็นวงจรรวมเดียวหรือหลายวงจรรวม เพื่อทำหน้าที่ของคอมพิวเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์จำเป็นต้องมีเลขคณิต ลอจิก และวงจรควบคุม ไมโครโปรเซสเซอร์จะทำการตีความและดำเนินการฟังก์ชันต่างๆ มันยังทำหน้าที่ทางคณิตศาสตร์ กระบวนการ เช่น วงจรรวมแบบดิจิทัลที่ขับเคลื่อนด้วยนาฬิกา อิงจากการลงทะเบียน ดำเนินการโดยไมโครโปรเซสเซอร์ เรียกว่าโปรเซสเซอร์อเนกประสงค์
ตารางเปรียบเทียบระหว่าง FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | FPGA | ไมโครโปรเซสเซอร์ |
| ระยะเวลาการพัฒนา | ระยะเวลาในการพัฒนา FPGA อยู่ในระดับสูง | ระยะเวลาในการพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ต่ำ |
| การดำเนินการ | FPGA ทำงานแบบขนาน | ไมโครโปรเซสเซอร์ทำงานตามลำดับ |
| การใช้พลังงาน | การใช้พลังงานใน FPGA สูง | การใช้พลังงานในไมโครโปรเซสเซอร์ต่ำ |
| ปริมาณการประมวลผลข้อมูล | ปริมาณการประมวลผลข้อมูลสูงใน FPGA | ปริมาณการประมวลผลข้อมูลต่ำในไมโครโปรเซสเซอร์ |
| ช่วงความถี่ | ช่วงความถี่ใน FGPA ต่ำ | ช่วงความถี่ในไมโครโปรเซสเซอร์สูง |
FPGA คืออะไร?
FPGA ย่อมาจาก Field Programmable Gate Array เป็นวงจรรวม ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์ (HDL) ใช้ใน FPGA ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์คล้ายกับวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชัน เนื่องจากการถือกำเนิดของเครื่องมือออกแบบที่ทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะขาดแผนภาพวงจร บล็อกลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้มีอยู่ในอาร์เรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมได้ภาคสนาม ในการทำหน้าที่ผสมจะใช้บล็อกลอจิก บล็อกลอจิกทำหน้าที่เป็นประตูลอจิกเช่น AND และ OR
นอกจากลอจิกเกตแล้ว องค์ประกอบหน่วยความจำยังมีอยู่ในอาร์เรย์เกทหน่วยความจำฟิลด์ด้วย ในการใช้งานฟังก์ชันที่แตกต่างกัน สามารถตั้งโปรแกรมอาร์เรย์ฟิลด์ใหม่ได้ อนุญาตให้ใช้คอมพิวเตอร์กำหนดค่าใหม่ในฮาร์ดแวร์ได้ ในระบบฝังตัว อาร์เรย์เกทที่ตั้งโปรแกรมได้ของฟิลด์มีบทบาทสำคัญ มีความสามารถมากขึ้นในการพัฒนาระบบสมองกลฝังตัว FPGA สามารถช่วยในการพัฒนาในระยะแรก ลอจิกเกตและบล็อก RAM จำนวนมากมีอยู่ในอาร์เรย์เกทแบบตั้งโปรแกรมภาคสนามแบบร่วมสมัย
ฟังก์ชันทางลอจิคัลใดๆ สามารถนำมาใช้โดย Field programmable gate array ใน ASIC ASIC สามารถให้ข้อเสนอมากมายแก่แอปพลิเคชัน FPGA มาพร้อมกับคุณสมบัติแอนะล็อกที่ให้คุณกำหนดอัตราต่ำในพินที่มีน้ำหนักเบาและอัตราที่สูงในพินที่รับภาระหนัก หากไม่ได้ตั้งค่าอย่างถูกต้อง หมุดจะดังหรือคู่โดยไม่คาดคิด ใช้สัญญาณผสมเพียงไม่กี่สัญญาณใน FPGA สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัว
ไมโครโปรเซสเซอร์คืออะไร?
การรวมวงจรรวมเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ อาจเป็นวงจรรวมเดียวหรือหลายวงจรรวม เพื่อทำหน้าที่ของคอมพิวเตอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์จำเป็นต้องมีเลขคณิต ลอจิก และวงจรควบคุม ไมโครโปรเซสเซอร์จะทำการตีความและดำเนินการฟังก์ชันต่างๆ มันยังทำหน้าที่ทางคณิตศาสตร์ กระบวนการ เช่น วงจรรวมแบบดิจิทัลที่ขับเคลื่อนด้วยนาฬิกา อิงจากการลงทะเบียน ดำเนินการโดยไมโครโปรเซสเซอร์ เรียกว่าโปรเซสเซอร์อเนกประสงค์
ทั้งตรรกะเชิงผสมและเชิงลำดับมีอยู่ในไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์จะทำงานบนระบบเลขฐานสอง ค่าใช้จ่ายในการประมวลผลลดลงอย่างมากด้วยการรวมระบบ Very-Large-Scale-Integration ประกอบด้วยวงจรรวมบางส่วน โดยใช้กรรมวิธีกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของโลหะออกไซด์ ไมโครโปรเซสเซอร์จึงถูกผลิตขึ้น Intel 4004 แบบ 4 บิตเป็นไมโครโปรเซสเซอร์เชิงพาณิชย์ตัวแรก จากนั้นแทนที่ด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิต
เนื่องจากความน่าเชื่อถือ โปรเซสเซอร์แบบชิปเดียวอาจล้มเหลวในการเชื่อมต่อ ตามกฎหมายของร็อค ราคาของชิปจะเท่ากันแม้มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการออกแบบ ไมโครโปรเซสเซอร์จะสร้างผลกระทบอย่างมากต่อการออกแบบฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ อาจลดขนาดและค่าใช้จ่ายของคอมพิวเตอร์ทั้งหมด ใช้ในระบบฝังตัว เมนเฟรม ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์พกพา โปรเซสเซอร์ที่มีหน่วยลอจิกเลขคณิตและส่วนลอจิกควบคุมเรียกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ การใช้ AND หรือ OR จะใช้ฟังก์ชันลอจิก
ความแตกต่างหลักระหว่าง FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์
บทสรุป
FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์ทั้งสองมีลักษณะเฉพาะ FGPA เป็นขั้นสูงเมื่อเทียบกับไมโครโปรเซสเซอร์ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าไมโครโปรเซสเซอร์ FGPA ทำงานบนความถี่สูง ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์ไม่ทำงานบนความถี่สูง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง FPGA และไมโครโปรเซสเซอร์คือการดำเนินการ FPGA ทำงานแบบขนาน และไมโครโปรเซสเซอร์ทำงานตามลำดับ FPGA ใช้พลังงานสูง ในขณะที่ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้พลังงานต่ำ ระยะเวลาการพัฒนาสำหรับ FPGA อยู่ในระดับสูง และระยะเวลาการพัฒนาสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์นั้นต่ำ ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นหน่วยประมวลผลกลางที่เรียบง่าย ในขณะที่ FGPA เป็นเวอร์ชันขั้นสูง
