يرمز FPGA إلى مصفوفة بوابة قابلة للبرمجة في المجال. يتم استخدام FPGA والمعالجات الدقيقة في أجهزة الكمبيوتر. FPGA مع ميكروكنترولر هو IP معالج دقيق ، في حين أن المعالج الدقيق هو وحدة معالجة مركزية.
FPGA مقابل المعالجات الدقيقة
الفرق بين FPGA والمعالجات الدقيقة هو أدائها. يسمى أداء التعليمات المتعددة في وقت واحد FPGA ، في حين أن أداء التعليمات الفردية في وقت واحد يسمى المعالج الدقيق. يحتوي FPGA على تنفيذ متوازي ، في حين أن المعالج الدقيق له تنفيذ متسلسل. عند مقارنته بـ FPGA ، يتمتع المعالج الدقيق بمزايا أكثر في الاتصالات التسلسلية.
يرمز FPGA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية. إنها دائرة متكاملة. يتم استخدام لغة وصف الأجهزة (HDL) في FPGA. تشبه لغة وصف الأجهزة الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق. نظرًا لظهور أدوات التصميم التي تعمل على الإلكترونيات ، ستفتقر إلى مخططات الدوائر. الكتل المنطقية القابلة للبرمجة موجودة في مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة في المجال. لأداء وظائف توافقية ، يتم استخدام الكتل المنطقية. تعمل الكتل المنطقية كبوابات منطقية مثل AND و OR.
مجموعة من الدوائر المتكاملة تسمى المعالج الدقيق. قد تكون دائرة متكاملة واحدة أو عدة دوائر مدمجة. لأداء وظائف الكمبيوتر ، يحتاج المعالج الدقيق إلى دوائر حسابية ومنطقية وتحكم. سيقوم المعالج الدقيق بتفسير وتنفيذ الوظائف. كما أنه يؤدي وظائف حسابية. تتم عملية مثل الدائرة الرقمية المتكاملة التي تعمل على مدار الساعة والقائمة على التسجيل بواسطة معالج دقيق. يطلق عليه معالج متعدد الأغراض.
جدول المقارنة بين FPGA والمعالج الدقيق
| معلمات المقارنة | FPGA | معالج دقيق |
| فترة التطوير | فترة تطوير FPGA عالية. | فترة تطوير المعالج الدقيق منخفضة. |
| تنفيذ | يتم تنفيذ FPGA بالتوازي. | يعمل المعالج الدقيق بالتسلسل. |
| استهلاك الطاقة | استهلاك الطاقة في FPGA مرتفع. | استهلاك الطاقة في المعالج الدقيق منخفض. |
| سرعة معالجة البيانات | إنتاجية معالجة البيانات عالية في FPGA. | إنتاجية معالجة البيانات منخفضة في المعالج الدقيق. |
| نطاق الترددات | نطاق التردد في FGPA منخفض | نطاق التردد في المعالج الدقيق مرتفع |
ما هو FPGA؟
يرمز FPGA إلى مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية. إنها دائرة متكاملة. يتم استخدام لغة وصف الأجهزة (HDL) في FPGA. تشبه لغة وصف الأجهزة الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق. نظرًا لظهور أدوات التصميم التي تعمل على الإلكترونيات ، ستفتقر إلى مخططات الدوائر. الكتل المنطقية القابلة للبرمجة موجودة في مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة في المجال. لأداء وظائف توافقية ، يتم استخدام الكتل المنطقية. تعمل الكتل المنطقية كبوابات منطقية مثل AND و OR.
إلى جانب البوابات المنطقية ، توجد عناصر الذاكرة أيضًا في مصفوفة بوابة ذاكرة المجال. لتنفيذ وظائف مختلفة ، يمكن إعادة برمجة مجموعة المجال القابلة للبرمجة. يسمح بالحوسبة القابلة لإعادة التكوين في الأجهزة. في نظام مضمن ، تلعب مصفوفة البوابة الميدانية القابلة للبرمجة دورًا مهمًا. لديها قدرة أكبر في تطوير الأنظمة المدمجة. يمكن أن تساعد FPGA على التطور في المرحلة المبكرة. يتوفر عدد كبير من البوابات المنطقية وكتل ذاكرة الوصول العشوائي في مصفوفات البوابة القابلة للبرمجة الميدانية المعاصرة.
يمكن تنفيذ أي وظيفة منطقية بواسطة مصفوفة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية في ASIC. يمكن لـ ASIC تقديم العديد من العروض للتطبيقات. يأتي FPGA بميزات تمثيلية تسمح لك بتعيين معدلات منخفضة في المسامير المحملة بالضوء ومعدلات عالية في المسامير المحملة بشكل كبير. إذا لم يتم ضبطه بشكل صحيح ، فسوف يرن الدبوس أو يتزاوج بشكل غير متوقع. يتم استخدام عدد قليل من الإشارات المختلطة في FPGA للأجهزة الطرفية المتكاملة.
ما هو المعالج الدقيق؟
مجموعة من الدوائر المتكاملة تسمى المعالج الدقيق. قد تكون دائرة متكاملة واحدة أو عدة دوائر مدمجة. لأداء وظائف الكمبيوتر ، يحتاج المعالج الدقيق إلى دوائر حسابية ومنطقية وتحكم. سيقوم المعالج الدقيق بتفسير وتنفيذ الوظائف. كما أنه يؤدي وظائف حسابية. تتم عملية مثل الدائرة الرقمية المتكاملة التي تعمل على مدار الساعة والقائمة على التسجيل بواسطة معالج دقيق. يطلق عليه معالج متعدد الأغراض.
كل من المنطق التوافقي والمتسلسل موجود في المعالجات الدقيقة. ستعمل المعالجات الدقيقة على نظام الأرقام الثنائية. يتم تقليل تكلفة قوة المعالجة بشكل كبير عن طريق التكامل الواسع النطاق. يتكون من عدد قليل من الدوائر المتكاملة. باستخدام طريقة عملية تصنيع أشباه الموصلات بأكسيد المعادن ، يتم إنتاج المعالجات الدقيقة. يعتبر معالج Intel 4004 4 بت هو أول معالج دقيق تجاري ، ثم يتم استبداله بمعالجات دقيقة 8 بت.
بسبب الموثوقية ، قد تفشل المعالجات أحادية الشريحة في التوصيلات. وفقًا لقانون Rock ، سيكون سعر الشريحة هو نفسه حتى مع وجود تغييرات طفيفة في التصميم. سيكون للمعالج الدقيق تأثير كبير على تصميم أجهزة الكمبيوتر. قد يقلل من حجم وتكلفة الكمبيوتر بالكامل. يتم استخدامه في الأنظمة المضمنة ، وأجهزة الكمبيوتر الرئيسية ، وأجهزة الكمبيوتر العملاقة ، والأجهزة المحمولة باليد. يُطلق على المعالج الذي يحتوي على وحدة منطقية حسابية وقسم منطق التحكم اسم المعالج الدقيق. باستخدام AND أو OR ، فإنه يؤدي وظائف المنطق.
الاختلافات الرئيسية بين FPGA والمعالج الدقيق
استنتاج
كل من FPGA والمعالج الدقيق لهما خصائص فريدة. FGPA متقدم عند مقارنته بمعالج دقيق. يعمل بكفاءة أكبر من المعالج الدقيق. يعمل FGPA بتردد عالٍ ، بينما لا تعمل المعالجات الدقيقة بتردد عالٍ. الفرق الرئيسي بين FPGA والمعالجات الدقيقة هو تنفيذها. يتم تنفيذ FPGA بالتوازي ، ويتم تنفيذ المعالجات الدقيقة بالتتابع. يستهلك FPGA طاقة عالية ، بينما يستهلك المعالج الدقيق طاقة منخفضة. فترة تطوير FPGA عالية ، وفترة تطوير المعالجات الدقيقة منخفضة. المعالج الدقيق عبارة عن وحدة معالجة مركزية بسيطة ، بينما يعد FGPA إصدارًا متقدمًا.
