Qu'est-ce qu'un FPGA?
Un FPGA (Field-Programmable Gate Array) est une puce logique d'ordinateur qui n'est pas câblée par le fabricant. Cela signifie qu'il peut être programmé après l'achat. Des milliers d'options de personnalisation sont disponibles sur un FPGA typique. Ces entités programmables sont les portes, également appelées blocs logiques ou fichiers de table de consultation (LUT).
Le nombre de blocs logiques sur un FPGA étant trop nombreux pour être créé manuellement, ils sont générés via un logiciel. Les programmeurs peuvent ensuite choisir parmi une variété de catégories afin de les personnaliser pour un système particulier. Ils peuvent utiliser leurs propres programmes pour interagir avec le programme sur la puce FPGA et effectuer les modifications.
Lors de la programmation d'un FPGA, plusieurs éléments interconnectés peuvent être utilisés pour configurer les blocs logiques selon les besoins. Le contenu des tables de conversion varie en fonction de la manière dont elles ont été programmées. Certains remplissent des fonctions uniques tandis que d’autres sont capables de tâches plus complexes. Certains FPGA peuvent également contenir des éléments analogiques et numériques. Ces puces ont souvent aussi la capacité de permettre à ces éléments de fonctionner ensemble.
Les LUT sont connectées par un réseau de fils. Selon la fonction requise, les fils peuvent parcourir les fichiers en ligne droite ou dans un réseau plus complexe de connexions diagonales. Une LUT peut être connectée à plusieurs autres fichiers via plusieurs connexions filaires. Les fichiers peuvent également être reliés par une série de fils appelés chaînes de routage dédiées qui permettent de ne déplacer que certains types d’informations afin qu’elles puissent être traitées plus rapidement.
Pour programmer une fonction logique avec un FPGA, celle-ci doit d’abord être décrite dans des fichiers texte ou visuels. Ensuite, les informations sont téléchargées dans le logiciel fourni avec le FPGA. Une fois ce processus terminé, la fonction est généralement opérationnelle.
Bien qu'un FPGA soit plus coûteux qu'une puce logique câblée, il peut aider à économiser des ressources car les utilisateurs peuvent programmer pour répondre à leurs besoins spécifiques. Cela peut réduire le besoin de travail supplémentaire et le temps supplémentaire nécessaire pour accueillir une puce qui n'est pas fabriquée sur mesure. Une puce programmable peut également être plus facile à utiliser, car ses fonctions utilisateur, telles que les menus, peuvent être personnalisées.
Les circuits de portes programmables sur site constituent une alternative au circuit intégré spécifique à l'application (ASIC). Ces circuits sont câblés avant la sortie d'usine. Ce sont des composants au niveau de la carte, par opposition aux éléments au niveau de la porte programmables sur le terrain.