Caratteristiche e differenza tra FPGA e microprocessore in informatica

FPGA e microprocessore

In elettronica e informatica, Field Programmable Gate Arrays o FPGA erano una volta semplici blocchi di porte che possono essere configurati dall’utente per implementare la logica che desidera. In confronto, un microprocessore è una CPU semplificata o un’unità di elaborazione centrale. Esegue un programma che contiene un insieme specifico di istruzioni. La principale differenza tra FPGA e microprocessori è la complessità. Sebbene entrambi varino in complessità a seconda della scala, i microprocessori tendono ad essere più complessi degli FPGA. Ciò è dovuto ai vari processi già implementati in esso.

I microprocessori hanno già un set fisso di istruzioni, che i programmatori devono apprendere per creare il programma di lavoro appropriato. Ciascuna di queste istruzioni ha il proprio blocco corrispondente già cablato nel microprocessore. Un FPGA non ha blocchi logici cablati perché ciò annullerebbe l’aspetto programmabile sul campo di esso. Un FPGA è disposto come una rete con ogni giunzione contenente un interruttore che l’utente può creare o interrompere. Questo determina come viene determinata la logica di ogni blocco. La programmazione di un FPGA implica l’apprendimento dell’HDL o del linguaggio di descrizione hardware; un linguaggio di basso livello che alcune persone dicono essere difficile come il linguaggio assembly.

Lo sviluppo e il calo dei prezzi dei semiconduttori e dell’elettronica in generale hanno lentamente offuscato i confini tra FPGA e microprocessori combinando letteralmente i due in un unico pacchetto. Ciò conferisce al pacchetto combinato molta più flessibilità. Il microprocessore esegue la maggior parte dell’elaborazione effettiva, ma trasferisce le attività più specifiche a un blocco FPGA. Ciò ti consente di ottenere il meglio da entrambi i mondi. Il microprocessore può gestire le attività generali mentre i blocchi FPGA personalizzati ti danno la possibilità di incorporare blocchi unici.

Il miglioramento dell’elettronica ha ampliato la copertura di microprocessori e FPGA. Se vuoi davvero, puoi usare un microprocessore e farlo funzionare come un FPGA. Puoi anche prendere un FPGA e farlo funzionare come una singola porta logica. Quindi, per la maggior parte delle attività in cui scegli tra un microprocessore e un FPGA, probabilmente puoi accontentarti di entrambi.

Caratteristiche e differenza tra FPGA e microprocessore in informatica