FPGA与ASIC:差异和选择最佳的业务

versus (vs)这个词在今天仍在使用，就像几个世纪前一样。然而，在今天的社会，它更可能是指一场拳击比赛，NFL球队，或两个NBA球队。无论在哪个世纪，这个词的最终含义仍然是冲突。

我知道你在想什么，因为我也提到了NBA球队，这不可能是关于冲突。好吧，我猜你错过了臭名昭著的罗恩·阿泰斯特在《宫殿的恶意》中，他试图重现“大清洗”。据说，总冠军是用鲜血、汗水和泪水换来的，虽然那天印第安纳步行者队(罗恩·阿泰斯特)没有赢得总冠军，但所有的要素都在那里。

现在，在电子世界中，操作系统、游戏机、甚至芯片技术(FPGA和ASIC)之间也存在冲突。此外，不要搞错了，因为我们可能不会看到这些技术的生产商在纽交所的交易大厅里争吵，至少目前不会，这并不意味着没有痛苦(收入损失)。

亚瑟士是什么?

ASIC是专用集成电路的缩写。此外，顾名思义，它是一种为其设计目的服务的芯片，不允许重新编程或修改。反过来，这意味着一旦编程完成，它就不能执行另一个函数或执行另一个应用程序。

由于ASIC的设计是为了一个特定的功能，这决定了芯片如何接收它的编程。编程过程本身就是将合成电路永久地画在硅上。

在应用方面，ASIC芯片技术正在应用于电子设备比如笔记本电脑、智能手机和电视，让你了解它们的使用范围。

fpga是什么?

现场可编程门阵列或FPGA与ASIC芯片技术直接竞争。此外，FPGA本质上是一种芯片，可以通过编程和重新编程在任何时间点执行许多功能。

此外，一个芯片由数千个被称为逻辑块的单元组成，这些单元通过可编程的互连连接在一起。FPGA的电路是由几个可配置的模块连接而成的，其内部结构是刚性的。总之，FPGA本质上是ASIC的可编程版本。

总的来说，FPGA提供了通用功能，允许根据您的规范进行编程。然而，就像生活中的大多数事情一样，FPGA的多功能性也有副作用。在这种情况下，成本增加，内部延迟增加，模拟功能受限。

了解fpga以及如何为其设计打开了电子领域的整个世界。

FPGA与ASIC:并行比较

在接下来的几段中，我将从应用程序、商业可行性和技术方面对FPGA和ASIC进行并列比较。请记住，这两种技术在各种应用程序和标准中都很出色，并且通常会根据选择的不同而演变成适合您个人需求的技术。

负阻元件: NRE是非经常性工程成本。正如你可以想象的那样，在同一个句子中，当每个企业听到“重复使用”和“成本”这两个词时，他们都会有所关注。所以，可以肯定地说，这是一个基本的决定因素。此外，在ASIC的情况下，这是非常高的，而FPGA，几乎不存在。

然而，在大的计划中，总成本越来越低，你需要的ASIC的数量越重要。此外，FPGA的整体成本可能更高，因为它的单个单位成本比ASIC更高。

设计流程:每一个工程师和PCB设计人员都喜欢一个更无故障和简单的设计过程。仅仅因为您所做的事情很复杂，并不意味着您希望过程本身也很复杂。因此，在设计流程的简单性方面，FPGA显然没有ASIC复杂。

这是由于FPGA的灵活性，多功能性，更短的上市时间，以及它是可重新编程的事实。然而，ASIC在设计流程方面涉及更多，因为它不能重新编程，而且成本高昂专用的EDA工具对于设计过程。

性能和效率在性能方面，asic比fpga略胜一筹，这主要是由于较低的功耗和可以叠加在单个芯片上的各种可能的功能。此外，FPGA有一个更严格的内部结构，而通过ASIC，您可以设计它在功耗或速度上优于。

成本:即使NRE成本增加，与fpga相比，asic被认为更具成本效益，fpga只有在少量开发时才有利可图。

电力消耗:正如我前面提到的，asic需要更少的功率，因此比功耗更高的FPGA提供了更好的选择。尤其是电池驱动的电子设备。

大小如就大小而言，这是一个物理问题。有了ASIC，它的设计只针对一种功能;因此，它精确地由所需应用程序所需的闸数组成。然而，由于FPGA的多功能性，单个单元将显著增大，因为其内部结构和特定的尺寸是无法更改的。

上市时间此外，如前所述，由于FPGA在设计流程方面的简单性，它比ASIC提供了更快的上市时间。此外，asic还需要布局、后端流程和高级验证，这些都很耗时。

配置总的来说，FPGA和ASIC最明显的区别是可编程性。因此，这里的逻辑结论是FPGA在灵活性方面提供了更多的选择。fpga不仅灵活，而且还提供“热插拔”功能，即使在使用中也允许修改。

进入壁垒进入壁垒，本质上是指获得这些技术的困难和与之相关的前期成本。对于ASIC来说，由于NRE和设计以及操作的复杂性，这是非常高的。报告表明，ASIC的开发可以达到数百万美元，而使用FPGA，可以用不到几千美元(< 5000美元)开始开发。

每单位成本:虽然ASIC具有较高的NRE，但其单位成本低于FPGA，这使其成为大规模生产设计项目的理想选择。

工作频率:从设计规范来看，fpga的工作频率有限。这是其灵活性(可重新编程)的副作用之一。然而，随着asic更专注于功能的方法，它可以在更高的频率上运行。

模拟设计:如果你的设计是模拟的，你将不能使用fpga。然而，在asic的情况下，你可以利用模拟硬件，如射频块(蓝牙和WiFi)，模拟到数字转换器，以及更多，以促进模拟设计。

asic是为特定的功能而设计的，比fpga更持久。

FPGA与ASIC在应用方面的比较

首先，灵活性是FPGA的强项，这使得它非常适合需要经常修改的设备和应用程序，比如原型设计。但是，asic最适合于不需要修改的永久性应用。总的来说，如果你正在设计一个量产型的项目，ASIC是更划算的选择，前提是你的设备不需要配置或重新配置。

FPGA和ASIC之间的竞争可以由您的设计类型(模拟或数字)、配置要求和预算决定。不管你的选择是什么，最重要的决定因素应该是你的设计需求，如果你仍然犹豫不决，那就先尝试模拟。

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