Hvad er en FPGA?
En feltprogrammerbar gate array (FPGA) er en computerlogikchip, der ikke er kabelforbundet af producenten. Dette betyder, at det kan programmeres efter køb. Der er tusindvis af tilpasningsmuligheder tilgængelige på en typisk FPGA. Disse programmerbare enheder er porte, også kendt som logikblokke eller opslagstabelfiler (LUT).
Da antallet af logiske blokke på en FPGA er for mange til at oprettes manuelt, genereres de via et softwareprogram. Programmerere kan derefter vælge fra en række kategorier for at tilpasse dem til et bestemt system. De kan bruge deres egne programmer til at interagere med programmet på FPGA-chippen og foretage ændringerne.
Ved programmering af en FPGA kan flere sammenkoblede elementer bruges til at konfigurere logiske blokke efter behov. Indholdet af LUT'er varierer afhængigt af den måde, de er programmeret på. Nogle udfører enkeltfunktioner, mens andre er i stand til en mere kompleks række opgaver. Nogle FPGA'er kan også indeholde både analoge og digitale elementer. Disse chips har ofte også muligheden for, at disse elementer kan fungere sammen.
LUT'erne er forbundet med et netværk af ledninger. Afhængigt af den krævede funktion kan ledningerne køre gennem filerne i en lige linje eller et mere komplekst netværk af diagonale forbindelser. En LUT kan være forbundet til flere andre filer via flere trådforbindelser. Filerne kan også forbindes med en række ledninger, der kaldes bære- eller dedikerede routingkæder, som hjælper med kun at flytte visse slags oplysninger, så de kan behandles hurtigere.
For at programmere en logisk funktion med en FPGA, skal den først beskrives i tekst eller visuelle filer. Derefter downloades informationen til den software, der følger med FPGA. Når denne proces er afsluttet, er funktionen normalt operationel.
Selvom en FPGA er dyrere end en fast kablet logikchip, kan det hjælpe med at spare ressourcer, da brugere kan programmere, så de passer til deres specifikke krav. Dette kan reducere behovet for ekstra arbejde og den ekstra tid, der kræves for at rumme en chip, der ikke er skræddersyet. En programmerbar chip kan også være lettere at bruge, da dens brugerfunktioner, såsom menuer, kan tilpasses.
Feltprogrammerbare gate array-kredsløb er et alternativ til det applikationsspecifikke integrerede kredsløb (ASIC). Disse kredsløb er fastgjort før fabrikken forlader. De er komponenter på pladeniveau i modsætning til de feltprogrammerbare gate level-elementer.