FPGA против микроконтроллера
В мире электроники и цифровой схемотехники термин «микроконтроллер» используется очень широко. Почти каждое устройство, предназначенное для подключения и взаимодействия с компьютером, имеет встроенный микроконтроллер для облегчения взаимодействия. Структура микроконтроллера сравнима с простым компьютером, помещенным в один чип со всеми необходимыми компонентами, такими как память и таймеры, встроенные внутрь. Он запрограммирован на выполнение некоторых простых задач для другого оборудования. Массив полевых программируемых вентилей (FPGA) — это интегральная схема, содержащая миллионы логических вентилей, которые могут быть электрически сконфигурированы для выполнения определенной задачи.
Сама базовая природа FPGA позволяет им быть более гибкими, чем большинство микроконтроллеров. Термин «программируемое поле» уже говорит о том, что все устройство FPGA может быть перепрограммировано для выполнения любой логической задачи, которая может быть уложена в имеющееся у него количество вентилей. Вы можете перепрограммировать все логические затворы, чтобы настроить его на выполнение той задачи, которую вы задумали. Микроконтроллеры уже имеют свою схему и набор инструкций, которым программист должен следовать, чтобы написать код для этого микроконтроллера, ограничивающий его определенными задачами.
За гибкость ПЛИС приходится платить, поскольку они потребляют больше энергии, чем обычные микроконтроллеры, что делает их непригодными для приложений, в которых проблема заключается в потреблении энергии. Для того чтобы заставить ПЛИС работать в определенной роли, потребуется гораздо больше времени по сравнению с микроконтроллерами, поскольку вам придется писать весь код с нуля и переводить его на машинный язык. В случае микроконтроллеров вы можете приобрести пакеты, предназначенные для выполнения определенной задачи, и сравнительно быстро запрограммировать их в точном соответствии с вашими требованиями. Цену, связанную с ПЛИС, также можно воспринимать буквально, поскольку использование ПЛИС может обойтись производителям гораздо дороже, чем использование простых микроконтроллеров. Именно поэтому ПЛИС обычно используются в продуктах с высокой степенью сложности, но с низким спросом. Как только спрос возрастает и становится необходимым массовое производство, схему переносят на ASIC, например, микроконтроллер, где стоимость производства ниже.
Резюме:
1. Микроконтроллеры — это миникомпьютеры, созданные на заказ в виде ИС, в то время как FPGA состоят только из логических блоков, которые могут быть подключены электрически.
2. Микроконтроллеры потребляют меньше энергии, чем ПЛИС.
3. ПЛИС требуют значительно больше времени на настройку, в то время как существуют готовые микроконтроллеры, продаваемые для конкретных целей.
4. Создание устройств на базе ПЛИС обходится дороже, чем микроконтроллеров