FPGA和ASIC有什么不同之處

FPGA是“可重構(gòu)邏輯”器件。先制造的芯片，再次設(shè)計(jì)時(shí)“重新配置”。

ASIC 不需要“重新配置”。你先設(shè)計(jì)，把它交給代工廠，然后制造芯片。

現(xiàn)在讓我們看看這些芯片的結(jié)構(gòu)是什么樣的，以及它們的不同之處。

● 邏輯單元：FPGA的基礎(chǔ)模塊

這是最小的邏輯塊。LUT 充當(dāng)組合邏輯。在DFF的幫助下，可以形成時(shí)序邏輯。

它可以構(gòu)建邏輯門、多路復(fù)用器、編碼器、加法器;任何真值表都可以作為布爾表達(dá)式存儲(chǔ)在 LUT 中。

一個(gè) LUT 可以保存有限數(shù)量的數(shù)據(jù)。邏輯單元的 LUT 也是有限的。

具有許多項(xiàng)的布爾表達(dá)式需要更多的內(nèi)存空間，工具在布局布線的時(shí)候會(huì)將剩余項(xiàng)放入另一個(gè)邏輯單元中。這就需要在兩個(gè)邏輯單元之間有路由信號(hào)。

● FPGA路由信號(hào)

白線是從一個(gè)邏輯單元路由到另一個(gè)邏輯單元的信號(hào)?？梢韵胂笕绻麑?shí)現(xiàn)更大邏輯時(shí)候這個(gè)導(dǎo)線長(zhǎng)度會(huì)增加多大。這增加了額外的延遲，降低了時(shí)鐘頻率，消耗了更多的面積和功耗。

所有這一切都只是為了“重構(gòu)”。

即使設(shè)計(jì)不需要其他單元或路由信號(hào)，它們?nèi)匀淮嬖谟贔PGA芯片路由區(qū)域和靜態(tài)功率中，從而降低了效率。

● 標(biāo)準(zhǔn)單元：ASIC的構(gòu)建模塊

標(biāo)準(zhǔn)單元庫可以具有小至 NAND 門的組件和 IP，例如加法器、FF、BRAM、多路復(fù)用器等。

所有標(biāo)準(zhǔn)單元庫都針對(duì)面積和功率進(jìn)行了優(yōu)化。

● ASIC布局：

單個(gè)單元彼此緊密連接，形成更大的邏輯功能。位置也針對(duì)信號(hào)傳播進(jìn)行了優(yōu)化。與FPGA相比，ASIC沒有不必要的邏輯和路由開銷。這樣可以節(jié)省更少的面積和功率。還可以實(shí)現(xiàn)更快的時(shí)鐘。

以上這些ASIC會(huì)比FPGA具有更高的效率。