โลโก้
ยูเนี่ยนพีเดีย
การสื่อสาร
ดาวน์โหลดได้จาก Google Play
ใหม่! ดาวน์โหลด ยูเนี่ยนพีเดีย บน Android ™ของคุณ!
ติดตั้ง
เร็วกว่าเบราว์เซอร์!
 

เอฟพีจีเอ

ดัชนี เอฟพีจีเอ

An Altera FPGA with 20,000 cells. เอฟพีจีเอ หรือ อุปกรณ์ลอจิกแบบโปรแกรมได้ (field programmable gate array: FPGA) บางครั้งอาจจะมีคนสับสนกับคำว่า flip-chip pin grid array ซึ่งมีโครงสร้างตัวถังคล้ายๆ กัน FPGA จัดเป็น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดโปรแกรมได้ที่มีโครงข่ายการเชื่อมต่อภายในแบบแมตริกซ์ โครงสร้างภายในของ FPGA นั้นสามารถโปรแกรมให้มีหน้าที่การทำงานเหมือนลอจิกเกตพื้นฐาน เช่น AND, OR, XOR, NOT หรือรวมกันหลายๆ ชนิด (combinational logic) เพื่อให้ทำหน้าที่ที่มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น เช่น decoders หรือฟังก์ชันทางตณิตศาสตร์ ใน FPGAs ทั่วไป นอกจากจะประกอบด้วยส่วนของวงจรลอจิกแบบโปรแกรมได้แล้ว จะยังมีบล็อกของหน่วยความจำ ซึ่งอาจจะสร้างด้วยฟลิบฟลอปอย่างง่าย หรือใช้พื้นที่ของสารกึ่งตัวนำสร้างเป็นหน่วยความจำจริงๆ อยู่ภายในก็ได้ ในการออกแบบวงจรดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์ ที่มี FPGA อยู่บนแผงวงจรด้วยนั้น จะช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถลดขนาดของแผงวงจร รวมทั้งสามารถออกแบบได้รวดเร็ว ไม่ต้องทดสอบรายละเอียดภายในให้เสร็จสมบูรณ์ 100 % ก็สามารถออกแบบแผงวงจรได้ เมื่อได้รับแผงวงจรและประกอบอุปกรณ์ต่างๆ เสร็จแล้ว จึงค่อยกำหนดหน้าที่การทำงานของ FPGA ได้ในภายหลัง ต่างจากการออกแบบด้วยลอจิกเกตขนาดเล็ก ที่ต้องออกแบบทางเดินของลายทองแดงให้เสร็จสมบูรณ์ก่อน และไม่สามารถแก้ไขได้ในภายหลัง นอกจากนี้ การใช้งาน FPGA สามารถโปรแกรมการทำงานได้ในทุกขณะแม้แต่ขณะที่ส่งมอบงานแล้ว ก็ยังสามารถเข้าไปแก้ไขวงจรได้โดยง่ายดาย จึงเป็นที่มาของคำว่า "field programmable" ซึ่งก็หมายถึงโปรแกรมได้ในภาคสนามหรือที่หน้างานนั่นเอง อย่างไรก็ตามข้อกำหนด (Configuration) ของ FPGA จะหายไปหลังจากปิดไฟเลี้ยง ดังนั้น จะต้องมีหน่วยความจำภายนอก (Flash) มาคอยรักษาข้อกำหนดของ FPGA ไว้ ซึ่ง FPGA จะมีกระบวนการอ่านข้อกำหนดนั้นโดยอัตโนมัติหลังจากได้รับไฟเลี้ยง การทำงานของ FPGAs จะยังมีความเร็วที่ด้อยกว่าapplication-specific integrated circuit (ASIC), และเมื่อเปรียบเทียบขนาดทางกายภาพ พบว่าจะมีความหนาแน่นของวงจรที่น้อยกว่า รวมทั้งใช้กำลังงานมากกว่า ASIC อย่างไรก็ตาม FPGA มีข้อได้เปรียบตรงที่ใช้เวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ (time to market) ที่น้อยกว่า สามารถแก้ไขวงจรได้หลังจากที่ใช้งานจริงในภาคสนาม,และมีค่าแรงในการดำเนินการที่ต่ำกว่า (non-recurring engineering).

3 ความสัมพันธ์: ลอจิกเกตสารกึ่งตัวนำหน่วยความจำ

ลอจิกเกต

ลอจิกเกต หรือ ประตูสัญญาณตรรกะ (logic gate) เป็นตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ซึ่งรับข้อมูลเข้าอย่างน้อยหนึ่งตัว มาคำนวณและส่งข้อมูลออกหนึ่งตัว การทำงานของเกตนิยมเขียนอยู่ในรูปพีชคณิตแบบบูล เมื่อนำเกตต่าง ๆ มาประกอบเป็นวงจรจะได้วงจรตรรกะ (logic circuit) ซึ่งเป็นวงจรดิจิทัลประเภทหนึ่ง เกตนิยมสร้างโดยใช้ไดโอดและทรานซิสเตอร์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แต่ก็สามารถสร้างโดยใช้วงจรรีเลย์, แสง หรือกลไกอื่น ๆ ได้ด้ว.

ใหม่!!: เอฟพีจีเอและลอจิกเกต · ดูเพิ่มเติม »

สารกึ่งตัวนำ

รกึ่งตัวนำ (semiconductor) คือ วัสดุที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าอยู่ระหว่างตัวนำและฉนวน เป็นวัสดุที่ใช้ทำอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์ มักมีตัวประกอบของ germanium, selenium, silicon วัสดุเนื้อแข็งผลึกพวกหนึ่งที่มีสมบัติเป็นตัวนำ หรือสื่อไฟฟ้าก้ำกึ่งระหว่างโลหะกับอโลหะหรือฉนวน ความเป็นตัวนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และสิ่งไม่บริสุทธิ์ที่มีเจือปนอยู่ในวัสดุพวกนี้ ซึ่งอาจเป็นธาตุหรือสารประกอบก็มี เช่น ธาตุเจอร์เมเนียม ซิลิคอน ซีลีเนียม และตะกั่วเทลลูไรด์ เป็นต้น วัสดุกึ่งตัวนำพวกนี้มีความต้านทานไฟฟ้าลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งเป็นลักษณะตรงข้ามกับโลหะทั้งปวง ที่อุณหภูมิ ศูนย์ เคลวิน วัสดุพวกนี้จะไม่ยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านเลย เพราะเนื้อวัสดุเป็นผลึกโควาเลนต์ ซึ่งอิเล็กตรอนทั้งหลายจะถูกตรึงอยู่ในพันธะโควาเลนต์หมด (พันธะที่หยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอม) แต่ในอุณหภูมิธรรมดา อิเล็กตรอนบางส่วนมีพลังงาน เนื่องจากความร้อนมากพอที่จะหลุดไปจากพันธะ ทำให้เกิดที่ว่างขึ้น อิเล็กตรอนที่หลุดออกมาเป็นสาเหตุให้สารกึ่งตัวนำ นำไฟฟ้าได้เมื่อมีมีสนามไฟฟ้ามาต่อเข้ากับสารนี้ สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์ เป็นสารที่เกิดขึ้นจากการเติมสารเจือปนลงไปในสารกึ่งตัวนำแท้ เช่น ซิลิกอน หรือเยอรมันเนียม เพื่อให้ได้สารกึ่งตัวนำที่มีสภาพการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น สารกึ่งตัวนำไม่บริสุทธิ์นี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ สารกึ่งตัวนำประเภทเอ็น (N-Type) และสารกึ่งตัวนำประเภทพี (P-Type).

ใหม่!!: เอฟพีจีเอและสารกึ่งตัวนำ · ดูเพิ่มเติม »

หน่วยความจำ

หน่วยความจำ (Computer memory) คือ อุปกรณ์เก็บสถานะข้อมูลและชุดคำสั่ง เพื่อการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ หน่วยความจำถาวร และ หน่วยความจำชั่วคราว ตัวอย่างของหน่วยความจำถาวรก็เช่น หน่วยความจำแบบแฟลช และหน่วยความจำพวกรอม ตัวอย่างของหน่วยความจำชั่วคราวก็คือพวกหน่วยความจำหลัก เช่น DRAM (แรมชนิดที่นิยมใช้ในปัจจุบัน) และแคชของซีพียูซึ่งทำงานได้รวดเร็วมาก (ปกติเป็นแบบ SRAM ซึ่งเร็วกว่า กินไฟน้อยกว่า แต่มีความจุต่อพื้นที่น้อยกว่า DRAM).

ใหม่!!: เอฟพีจีเอและหน่วยความจำ · ดูเพิ่มเติม »

เปลี่ยนเส้นทางที่นี่:

FPGAField-programmable gate array

ขาออกขาเข้า
Hey! เราอยู่ใน Facebook ตอนนี้! »