Мікроконтролери, FPGA, ASIC (інтегральна схема, що застосовується до програми) використовуються для застосувань подібного типу (на різних рівнях). Я знаю про мікроконтролери та FPGA. Але що таке ASIC насправді? Мені важко зрозуміти, чому у нас всі ці дуже схожі технології.
Відповіді:
Ми використовували ASIC у ряді продуктів, де мікроконтролер використовував занадто багато енергії. Це був досить простий пристрій, пару сотень воріт, і він повинен був споживати менше 100 нА статики, що для мікроконтролерів у той час було неможливо. Ціна була порівнянна з мікроконтролером через великі кількості; вам, мабуть, знадобиться> 100 к / рік.
FPGA не тільки була би надмірна, коштувала набагато більше, але й знадобилася б зовнішній код Flash, який додав до вже більшого сліду.
Коли ви намагаєтеся створити електронну систему, ви, як правило, можете розробити безліч технічно обгрунтованих рішень, використовуючи комбінації позачергових мікросхем, включаючи програмовані компоненти (µC, µP), аналогові компоненти, програмовану логіку (FPGA , CPLD) та спогади.
Іноді може бути цікаво інтегрувати лише потрібні вам функції в чіп, призначений для вашої програми (або обмежений підклас додатків), і це ASIC: поєднання аналогових функцій, цифрових функцій, програмованої логіки, програмованої програми контролери та різні типи пам’яті в одному чіпі . ASIC також може бути єдиним можливим рішенням, коли вашій системі потрібно досягти високої енергоефективності (наприклад, найнижчий джоуль / операція) або дуже високої продуктивності (наприклад, найнижча затримка або найвища робота / секунда).
ASIC коштував багато для розвитку (100 тис. К €, часто набагато більше), але вартість виготовлення тисяч кремнієвих пластин після початкових інвестицій невисока (копійок до десятків центів за чіп). Вони також потребують декількох місяців, щоб розробити, перевірити та виготовити, і вимагає дуже складної методології та надзвичайно дорогих інструментів розробки.
Ось чому вони використовуються для великих обсягів програм (наприклад, побутова електроніка) та додатків, де можна стягувати величезну ціну за чіп (наприклад, космічне обладнання, маршрутизатори для провайдерів тощо).
Деякі ASIC інтегрують програмовану логіку на зразок FPGA, а деякі FPGA інтегрують специфічні для програми аналогові блоки, тому розрізнення не завжди просте, але наступне, як правило, вірно:
ASIC - це інтегральна схема (ІС), пристосована для конкретного використання, а не призначена для загального призначення. Наприклад, чіп, призначений для роботи в цифровому диктофоні, є ASIC. Польові програмовані масиви воріт (FPGA) - це сучасна технологія побудови макетної дошки або прототипу зі стандартних деталей; програмовані логічні блоки та програмовані взаємозв'язки дозволяють використовувати одну і ту ж FPGA у багатьох різних програмах. Що стосується менших конструкцій та менших обсягів виробництва, FPGA можуть бути більш економічно вигідними, ніж конструкція ASIC навіть у виробництві.
Каже вікіпедія ..
ASIC мають велику корисність у космічних програмах. Оскільки вони не програмовані на місцях, вони більш стійкі до випромінювання. Це, як правило, важливо для космічних застосувань через суворих умов та для військових застосувань, де апаратне обладнання може знадобитися для роботи через індуковане радіаційне середовище.
При великих обсягах ASIC можуть бути фактично дешевшими, ніж ПЛІС, наприклад, у ракет з високою швидкістю виробництва.
Недоліком ASIC є те, що, оскільки логіка записана в ланцюзі, ви повинні її правильно зрозуміти, перш ніж крутити велику партію. FPGA часто використовуються для початкової розробки при розробці ASIC і fab приходить порівняно пізно, коли основна логіка є твердою.
ASIC - це специфічні для програми ІМС, які розроблені для конкретного додатка або цілі. Я б сказав, що щось на зразок процесора A6 на новому Apple iPhone було б хорошим прикладом ASIC. Все на ньому повинно бути розроблено з нуля, так що, як правило, не повторювані витрати або вартість дослідження, що йде на нього, дійсно висока. Таким чином, як правило, ASIC використовуються, коли ІМС вироблятиметься у дуже великих кількостях, так що загальна вартість кожного ІМС дуже мала. Вартість кожного ІМ визначається за допомогою
Вартість кожного ІС = змінна вартість + (Неповторювані витрати / Об'єм ІМС), де змінна собівартість - це виробнича вартість кожного ІМС, а неповторна вартість - сума, що надійшла на розробку початкової ІМС.
Однак FPGA - це ІМС, які служать більш загальним призначенням і доступні поза поличкою, як хтось уже згадував раніше. Але це дешевший варіант лише тоді, коли вам потрібно кілька ІМС. Виходячи на кінцівку, і це повинно слугувати лише засобом намагатися зрозуміти різницю, я можу сказати, що якби FPGA-техніка використовувалася для процесора iPhone A6 iPhone і очевидної кількості iPhone, які продає Apple, техніка FPGA була б дорожче для Apple порівняно з методом ASIC. Ви можете взяти останнє твердження з дрібкою солі.