Esta postagem aborda as diferenças entre circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) e matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs), juntamente com seus respectivos casos de uso. Aqui, discutiremos por que alguém pode preferir ASICs a FPGAs, o que define um ASIC e as condições sob as quais os ASICs são chamados de System on Chips (SoCs). Neste artigo, você também encontrará informações sobre por que os FPGAs são usados e dicas sobre como escolher um FPGA.
Por que usar ASIC em vez de FPGA?
A escolha de ASICs em vez de FPGAs geralmente se resume a várias vantagens importantes que os ASICs oferecem:
- Desempenho: Os ASICs são otimizados para tarefas específicas, o que lhes permite alcançar maior desempenho em comparação aos FPGAs, especialmente para aplicações de alta velocidade. Essa otimização de desempenho geralmente resulta em tempos de processamento mais rápidos e menor latência.
- Eficiência de energia: Os ASICs consomem menos energia do que os FPGAs para tarefas semelhantes porque são projetados especificamente para uma função específica. Isso pode ser crucial em dispositivos operados por bateria ou aplicações onde o consumo de energia é uma preocupação significativa.
- Custo para grandes volumes: Embora o custo inicial de desenvolvimento de ASICs seja mais alto devido aos processos de design e fabricação, o custo por unidade diminui significativamente em grandes volumes. Para produtos que serão produzidos em grandes quantidades, os ASICs tornam-se mais econômicos do que os FPGAs.
- Size: ASICs podem ser menores em tamanho em comparação com FPGAs para a mesma funcionalidade. Isto é particularmente vantajoso em aplicações onde o espaço da placa é limitado.
O que é um ASIC e quando os ASICs são chamados de SoCs?
Um ASIC, ou Circuito Integrado de Aplicação Específica, é um tipo de circuito integrado projetado para uma aplicação ou função específica, em oposição ao uso de uso geral. Os ASICs são normalmente usados em dispositivos onde o desempenho, a eficiência e o tamanho são críticos.
Qual é a diferença entre um somador completo e um meio somador?
Os ASICs são chamados de System on Chips (SoCs) quando integram vários componentes de um computador ou sistema eletrônico em um único chip. Isso pode incluir não apenas a unidade de processamento, mas também memória, portas de entrada/saída e outros elementos essenciais. Os SoCs permitem designs mais compactos, reduzem o consumo de energia e podem melhorar o desempenho, minimizando a distância que os dados devem percorrer entre os componentes.
Por que usamos FPGAs?
FPGAs, ou Field-Programmable Gate Arrays, são usados por vários motivos, incluindo:
- Flexibilidade: FPGAs podem ser programados e reprogramados após a fabricação. Isso permite que os desenvolvedores façam alterações no design mesmo após a implantação do produto, acomodando os requisitos em evolução.
- Prototipagem Rápida: Eles são ideais para prototipagem de projetos antes de iniciar a produção ASIC, permitindo que os engenheiros testem e validem conceitos rapidamente.
- Menor tempo de lançamento no mercado: os FPGAs podem reduzir significativamente o tempo necessário para levar um produto ao mercado porque não exigem o longo processo de fabricação associado aos ASICs.
- Produção de baixo volume: Para produtos que não serão produzidos em grandes volumes, os FPGAs podem ser mais econômicos que os ASICs, dado o menor investimento inicial e tempo de desenvolvimento.
Como escolher um FPGA?
Ao selecionar um FPGA, vários fatores devem ser considerados:
- Requisitos de desempenho: Avalie a velocidade, a densidade lógica e os recursos específicos necessários para sua aplicação. Diferentes FPGAs oferecem níveis variados de desempenho.
- Consumo de Energia: Avalie as necessidades de consumo de energia da sua aplicação. Alguns FPGAs são projetados para baixo consumo de energia, o que é essencial para dispositivos operados por bateria.
- Capacidades de E/S: Certifique-se de que o FPGA tenha pinos de entrada/saída suficientes e suporte os tipos de conexões necessárias para o seu projeto.
- Ferramentas de Desenvolvimento: Considere a disponibilidade e qualidade das ferramentas e bibliotecas de desenvolvimento que suportam o FPGA. Isso pode afetar a facilidade de design e implementação.
- Custo: Finalmente, considere seu orçamento. Os FPGAs podem variar significativamente de preço, então escolha um que se adapte às suas restrições financeiras e ao mesmo tempo atenda aos seus requisitos de desempenho.
Esperamos que este artigo tenha ajudado você a aprender sobre as vantagens dos ASICs sobre os FPGAs, o que define um ASIC e um SoC, os motivos para usar FPGAs e como selecionar o FPGA certo para suas necessidades. A compreensão desses conceitos pode auxiliar na tomada de decisões informadas no projeto e desenvolvimento de sistemas eletrônicos.
