FPGA ve CPLD arasında seçim yapmak söz konusu olduğunda, özellikle öğrenciler ve yeni başlayanlar olmak üzere birçok kişi, her ikisi de iyi bilinen dijital mantık yongaları olduğundan, kafası karışır. Bununla birlikte, iç mimarileri çeşitli parametrelerde farklılık gösterir.
FPGA ve CPLD
FPGA ve CPLD arasındaki fark, FPGA'nın (Alan Programlanabilir Kapı Dizisi) ince taneli olarak kabul edilen karmaşık bir mimariye sahipken, CPLD'nin (Karmaşık Programlama Mantık Tasarımı) kaba tane olarak kabul edilen daha basit bir mimariye sahip olmasıdır.
FPGA, karmaşık ve ince taneli bir mimariye sahip bir programlama mantık yongasıdır. RAM tabanlıdır. Uçucudur, yani güç kesilirse veri kaybına yol açar. Karmaşık uygulamalar için nispeten daha uygundur. Ayrıca kıyaslandığında daha fazla güç tüketir. Ayrıca daha pahalıdır.
Öte yandan CPLD, EEPROM yardımıyla tasarlanmıştır ve basit, kaba taneli bir mimariye sahiptir. Daha basit uygulamalar için daha uygundur. Uçucu değildir, yani güç kesilirse herhangi bir veri kaybetmez. FPGA ile karşılaştırıldığında daha az güç tüketme eğilimindedir.
FPGA ve CPLD Arasındaki Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma Parametreleri | FPGA | CPLD |
| Tam form | Alan Programlanabilir Kapı Dizisi | Karmaşık Programlama Mantık Tasarımı |
| Mimari | ince taneli | İri taneli |
| Yoğunluk | Orta ila yüksek | Düşük ila orta |
| Güç tüketimi | Yüksek | Orta |
| Maliyet | Masraflı | Ucuz |
| Dayalı | Veri deposu | EEPROM |
| oynaklık | Güç bağlantısı kesilirse verileri kaybedebilir. | Güç bağlantısının kesilmesi herhangi bir veri kaybına neden olmaz. |
| parmak arası terlik oranı | Daha | Daha az |
| Uygulamalar | Karmaşık uygulamalar için daha iyi | Daha basit uygulamalar için daha iyi |
| Verim | Dahili yerleştirme ve yönlendirmeden bağımsız, öngörülebilir bir performans. | Performans, yönlendirmeye bağlıdır. |
FPGA nedir?
FGPA, programlanabilir bir mantık yongası olan Alanda Programlanabilir Kapı Dizisi anlamına gelir. Farklı türde dijital işlevler yapmak üzere programlanabilir. Müşteriler veya tasarımcılar tarafından üretim sürecinden sonra konfigüre edilmek üzere özel olarak tasarlanmış entegre bir devredir.
Karmaşık sistemlerin oluşturulmasına yardımcı olabilecek büyük miktarda mantık kaynağı ve depolama öğesi sağlar. Mimarisi ince taneli olarak kabul edilir. Bu, çiplerin daha yüksek bir mantık kapasitesine sahip olmasını sağlar.
100.000'e kadar küçük mantık bloğundan oluşur ve ayrıca bir mantık, parmak arası terlik ve bellek kombinasyonundan oluşur. Daha pahalıdır, ancak kapı başına satın alıyorsanız daha uygun fiyatlı olabilir.
RAM tabanlıdır, yani bazı özel prosedürler gerektirir. Bir cihazı programlamak için önce bir bilgisayar kullanarak 'mantık fonksiyonunu' tanımlamanız gerekir. Bu, FPGA'ya indirilebilecek bir ikili dosyanın oluşturulmasıyla sonuçlanır.
FPGA'lar, yapılandırma verilerini yüklemek ve yapıyı çalışmaya başlamadan önce kurmak için harici bir ROM kullanır. Bu, başlattıktan sonra ve çalışmaya başlamadan önce bir zaman gecikmesi olacağı anlamına gelir.
Bu programlamada herhangi bir gecikmeyi tahmin etmek o kadar kolay değil. Ayrıca daha fazla güç tüketir. Ayrıca nispeten daha az güvenlidir. Performansı, belirli bir uygulama için uygulanan yönlendirmeye bağlıdır.
FPGA'lar, SRAM tabanlı yapılandırma depolamasını kullanma eğilimindedir. Bu, uçucu olduğu anlamına gelir. Güç bağlantısı kesilirse bellekte saklanan veriler kaybolabilir.
CPLD nedir?
CPLD, Karmaşık Programlanabilir Mantık Aygıtı anlamına gelir. Dijital sistemleri uygulamak için kullanılabilen entegre bir devredir. Daha yaygın olarak EEPROM olarak bilinen, elektrikle silinebilir programlanabilir salt okunur bellek yardımıyla tasarlanmıştır.
Mimarisi daha az karmaşıktır, bu da onu basit mantık uygulamaları için daha uygun hale getirir. Sadece birkaç mantık bloğuna sahiptir, 100'e kadar çıkar. Bunlar kaba taneli cihaz türleridir.
Uçucu değildirler; bu, güç bağlantısı kesilirse verilerinin kaybolmadığı anlamına gelir. FPGA'lardan daha ucuzdurlar ve çıktı süresine daha hızlı girdi sunarlar. Bu onların basit mimarilerinden kaynaklanmaktadır.
CPLD'ler, onları açar açmaz başlar. Gecikmeler tahmin edilebilir ve zaman analizi yapmak daha kolaydır. Bunun nedeni, daha basit olmaları ve ara bağlantı sayısının daha az olmasıdır. Ayrıca daha düşük güç tüketimine sahiptirler.
Kalıcı bellekte yerleşik olarak bulunan tasarım depolamaları nedeniyle daha güvenli olarak kabul edilirler. Performansı öngörülebilir ve dahili yerleştirme ve yönlendirmeden bağımsızdır. Düşük ila orta yoğunluklu tasarımlar için uygundur.
Yalnızca sınırlı sayıda yeniden programlanabilir. Minimum mantık kaynakları sağlar. Küçük kapı sayısı tasarımlarında daha uygundurlar.
FPGA ve CPLD Arasındaki Temel Farklar
Çözüm
Hem FPGA hem de CPLD harika, popüler dijital mantık yongalarıdır. ASIC'e benzeyen ancak daha kısa geri dönüş süresine sahip olan devre yoğunluğunu ve hızını elde etmek için geliştirildiler. FPGA kapsamlı mantık kaynakları sağlarken CPLD basittir ve daha az sayıda ara bağlantı içerir.
FPGA, ince taneli ve karmaşık bir mimariye sahip olduğundan karmaşık uygulamalar için daha uygundur, oysa CPLD basit ve kaba taneli bir mimariye sahip olduğundan daha basit uygulamalar için daha uygundur.
Referanslar
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/500200
- https://books.google.co.in/books?hl=tr&lr=&id=vggmNXdzayYC&oi=fnd&pg=PP1&dq=fpga+and+cpld&ots=s7HjirG-ea&sig=15OMJOILY2a0Z0–fBnq551-esc=yfBnq551-esc=pk 20and%20cpld&f=false
