Matriz cổng lập trình tại chỗ là gì (FPGA)?

Một FPGA (Field Programmable Gate Array) là một mạch tích hợp cho phép chúng ta cấu hình lại theo nhu cầu của mình sau khi sản xuất. Việc tùy chỉnh này bao gồm việc chọn các cổng logic, công tắc và các đường dẫn cụ thể. Việc lập trình có thể từ một cổng logic đơn giản cho đến các chức năng phức tạp, tùy thuộc vào những gì chúng ta muốn đạt được.

Chúng tôi lập trình trực tiếp với các ngôn ngữ như Verilog hoặc VHDL để tạo ra các chức năng phần cứng tùy chỉnh. Mặc dù có vẻ mới mẻ, nhưng thực tế nó kết hợp các công nghệ đã tồn tại hơn 40 năm. Nếu bạn đã thử nghiệm với Arduino, bạn đã có một sự quen thuộc nhất định với công nghệ này.

Cấu hình có thể được thực hiện từ xa, ngay cả sau khi cài đặt nó vào ứng dụng cuối cùng của bạn. Điều thú vị là nó cho phép sử dụng cùng một phần cứng cho các ứng dụng khác nhau, giúp dễ dàng tạo mẫu với khoản đầu tư ban đầu thấp.

Ở đâu được sử dụng?

Công nghệ này kết hợp tính linh hoạt của phần mềm với hiệu suất của phần cứng ASIC (mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng). Kết quả là một chip có hiệu suất cực cao, có thể thích ứng cho các mục đích cụ thể. FPGA chủ yếu được sử dụng trong tính toán hiệu suất cao: viễn thông, lĩnh vực quân sự, hàng không vũ trụ và tài chính. Chúng cũng đã trở thành công cụ cho việc khai thác tiền điện tử.

Lợi thế so với một bộ vi xử lý thông thường là hiệu quả năng lượng, kích thước nhỏ gọn và tốc độ cao hơn. Những yếu tố này càng trở nên quan trọng khi khối lượng tính toán tăng lên. Một FPGA cung cấp sự linh hoạt cao hơn so với một ASIC, cho phép thay đổi phần cứng mà không cần thay đổi phần mềm.

Các ứng dụng trải dài từ khai thác tiền điện tử đến xử lý âm thanh. Trước đây chúng rất đắt đỏ, nhưng những tiến bộ gần đây đã làm cho chúng trở nên dễ tiếp cận hơn, tạo ra sự phấn khích trong giới doanh nhân và kỹ sư.

Điều thú vị nhất: bạn có thể lập trình lại chúng hoàn toàn. Bạn có thể sử dụng cùng một nền tảng cho một dự án hôm nay và một thứ hoàn toàn khác vào ngày mai, mà không cần bắt đầu từ đầu.

Thông báo pháp lý: Chứa ý kiến của bên thứ ba. Không phải là lời khuyên tài chính. Có thể bao gồm nội dung được tài trợ.