FPGA ها قطعات نیمه رسانایی هستند که برحول ماتریسی از بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی به هم متصل شده ، ساخته شده اند . FPGA ها را میتوان پس از ساخت نرم افزار مورد نظر یا نیازهای عملکردی ، برنامه ریزی مجدد کرد . این ویژگی FPGA ها را از برنامه مدارهای مجتمع خاص (ASIC) متمایز میکند که میتوانند بصورت سفارشی برای کارهای خاص ، طراحی و تولید شوند . اگرچه FPGA هایی که فقط یک بار قابل برنامه ریزی (OTP) هستند هم در دسترس می باشند که انواع قالب آنها مبتنی بر SRAM هستند که میتوانند با تکامل طراحی مجددا برنامه ریزی شوند .
تفاوت بین FPGA و ASIC ؟
ASIC و FPGA دارای ارزش‌های پیشنهادی متفاوتی هستند و قبل از انتخاب هر یک از دیگری باید به دقت ارزیابی شوند . اطلاعات زیادی موجود می باشد که این دو فناوری را باهم مقایسه میکند. در حالی که در گذشته از FPGA ها برای طراحی های با سرعت/حجم/ پیچیدگی کمتر انتخاب می شدند ، ولی امروزه براحتی می توانند موانع عملکردی 500 مگاهرتزی را از پیش بردارند.با افزایش بی‌سابقه چگالی منطقی و مجموعه‌ای از ویژگی‌های دیگر، مانند پردازنده‌های تعبیه‌شده، بلوک‌های DSP، کلاکینگ، و سریال‌های پرسرعت با قیمت‌های پایین‌تر، FPGA ها پیشنهادی قانع‌کننده برای تقریباً هر نوع طراحی هستند.
کاربردهای FPGA :
به دلیل ماهیت قابل برنامه ریزی، FPGA ها برای بسیاری از بازارهای مختلف مناسب هستند. به عنوان پیشرو در صنعت، AMD راه حل های جامعی شامل دستگاه های FPGA، نرم افزار پیشرفته و هسته های IP قابل تنظیم و آماده برای بازارها و برنامه هایی مانند موارد زیر می باشد
هوافضا و دفاع
نمونه سازی ASIC
خودرو
پخش & Pro AV
لوازم الکترونیکی مصرفی
مرکز اطلاعات
محاسبات با کارایی بالا و ذخیره سازی داده ها
صنعتی
پزشکی
امنیت
پردازش تصویر و ویدئو
ارتباطات سیمی
ارتباطات بی سیم
یکی از بهترین تولید کنندگان FPGA در جهان کمپانی XILINX می باشد که اولین PLD را در اوایل دهه 1980 اختراع کرد و در حال حاظر تنها تولید کننده FPGA با تکنولوژی ساخت 16nm می باشد .
زایلینکس XILINX محصولات FPGA خود را در چند تکنولوژی 16nm شامل ARTIX UltraSCALE+ ، KINTEX UltraSCALE+ ، VIRTEX UltraSCALE+ و 20nm شامل +KINTEX UltraSCALE+ ، VIRTEX UltraSCALE و 28nm شامل SPARTAN7 ، ARTIX7 ، KINTEX7 ، VIRTEX7 دارای محصولات متنوعی می باشد .
محصولات اسپارتان SPARTAN از ارزانترین محصولات این شرکت می باشد که در سه دسته Spartan3, Spartan6 و Spartan 7 تولید می شوند که از این دسته سری SPARTAN3 دیگر تولید نمی شوند .
محصولات ARTIX هم جزء سری های ارزان و به نسبت اقتصادی زایلینکس می باشند که از نسبت Bandwidth به قیمت بالاتری در بین خانواده های زایلینکس برخوردار می باشد و همچنین دارای نسبت توان پردازشی به توان مصرفی خوبی هستند .
محصولات KINTEX از قیمت مناسب ، توان مصرفی کم و توان پردازشی بالایی برخوردار می باشند که در سه تکنولوژی سری 7 ، UltraSCALE و +UltraSCALE تولید می شوند .
محصولات VIRTEX آخرین تکنولوژی محصولات زایلینکس XILINX می باشند که دارای نهایت منابع ، پهنای باند و سرعت می باشندکه در سه تکنولوژی سری 7 ، سری UltraSCALE و +UltraSCALE تولید می شوند .
از بهترین کمپانی هایی که تولید کننده FPGA هستند میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- Xilinx (AMD)
- Intel
- Lattice
- Microchip
- Gowin Semiconductor
- Menta
- Quicklogic
- Achronix
- Efinix
- Flex Logic
- S2C
