XC5VSX50T-1FFG1136I Nga Taahiko Whakakotahi Nga Waa Hiko Taketake Me te Tipi Ic Hou

Huanga Hua

Pūrongo Hapa Mōhiohio Hua

Tiro Ōrite

Tuhinga & Media

Taiao & Kaweake whakarōpūtanga

 Ko te rarangi kuaha ka taea e te mara

 Amara-programmable kuwaha raupapa(FPGA) heiahiko whakaurui hangaia kia whirihorahia e te kaihoko, te kaihoahoa ranei i muri i te hangahanga - no reira te kupumara-programmable.Ko te whirihoranga FPGA i te nuinga o te waa ka tohua ma te whakamahi i areo whakaahuatanga taputapu(HDL), he rite ki tera i whakamahia mo teiahiko whakauru motuhake-taupānga(ASIC).Nga hoahoa iahikoi whakamahia i mua ki te tautuhi i te whirihoranga, engari he onge tenei na te taenga mai oaunoatanga hoahoa hikotaputapu.

Kei roto i nga FPGA he huinga oka taea te hōtaka poraka arorau, me te raupapatanga o nga hononga honohono e taea ai te hono tahi nga poraka.Ka taea te whirihora i nga poraka arorau ki te mahi uauamahi huinga, mahi ngawari raneitatau arorauriteMEaXOR.I roto i te nuinga o nga FPGA, kei roto hoki nga poraka arorauhuānga mahara, he maamaa peapire-flopshe maha atu ranei nga poraka o te mahara.^[1]He maha nga FPGA ka taea te reprogrammed ki te whakatinana rerekenga mahi arorau, ka taea te ngawarirorohiko ka taea te whirihorai mahia i rotororohiko rorohiko.

He mahi whakamiharo a FPGApūnaha tāmaute whanaketanga na to ratou kaha ki te timata i te whanaketanga rorohiko rorohiko i te wa kotahi me te taputapu, ka taea te whaihanga mahi a te punaha i te timatanga o te whanaketanga, me te tuku i nga momo whakamatautau punaha me nga waahanga hoahoa i mua i te whakaoti i te hoahoanga punaha.^[2] 

Hītori[whakatika]

Ko te ahumahi FPGA i tipu mai ipūmahara pānui-anake ka taea te hōtaka(PROM) menga taputapu arorau ka taea te whakarite(PLDs).Ka taea e nga PROM me nga PLD te mahi i roto i nga roopu i roto i te wheketere, i te mara ranei (ka taea te whakarite i te mara).^[3]

Alterai whakaturia i te tau 1983 me te tuku i te taputapu arorau reprogrammable tuatahi o te ahumahi i te tau 1984 – te EP300 – e whakaatu ana i te matapihi kiripaka i roto i te kete ka taea e nga kaiwhakamahi te whiti i te rama ultra-violet i runga i te mate ki te muruEPROMpūtau e pupuri ana i te whirihoranga taputapu.^[4]

Xilinxi whakaputa i te waahi hokohoko tuatahi ka taea te mahiraupapa kuwahai te tau 1985^[3]– te XC2064.^[5]Ko te XC2064 he kuaha ka taea te whakarite me nga hononga hono i waenga i nga kuaha, te timatanga o te hangarau hou me te maakete.^[6]Ko te XC2064 e 64 nga poraka arorau ka taea te whirihora (CLB), me te rua-toru-whakauru.nga ripanga rapu(LUT).^[7]

I te tau 1987, ko teNaval Surface Warfare Centeri whakawhiwhia e Steve Casselman ki te hanga i tetahi rorohiko e 600,000 nga kuaha ka taea te reprogrammable.I angitu a Casselman, a, i tukuna he patent e pa ana ki te punaha i te tau 1992.^[3]

Ko Altera me Xilinx i mau tonu te wero, ka tere te tipu mai i te tau 1985 ki te waenganui o te 1990s i te wa i tipu ake ai nga kaiwhakataetae, i whakakore i tetahi waahanga nui o to raatau maakete.No te tau 1993, Actel (inaianeiMicrosemi) e mahi ana mo te 18 ōrau o te maakete.^[6]

Ko nga tau 1990 he wa o te tipu tere mo nga FPGA, i roto i te maamaatanga ara iahiko me te nui o te whakaputa.I te timatanga o nga tau 1990, ko nga FPGA te nuinga i whakamahia ki rotowhakawhitiwhitinga waeaawhatunga.I te mutunga o te tekau tau, ka kitea e nga FPGA te huarahi ki nga kaihoko, miihini, me nga tono ahumahi.^[8]

I te tau 2013, ko Altera (31 ōrau), Actel (10 ōrau) me Xilinx (36 ōrau) i noho tahi i te 77 ōrau o te maakete FPGA.^[9]

Ko nga kamupene penei i a Microsoft kua timata ki te whakamahi i nga FPGA ki te whakatere i nga punaha mahi teitei, nga punaha rorohiko (penei i tepokapū raraungae whakahaere ana i a raatauBing rapu engine), na temahi mo ia wattKa tukuna e nga FPGA painga.^[10]I timata a Microsoft ki te whakamahi i nga FPGA ki tewhakatereBing i te tau 2014, a i te tau 2018 ka tiimata te tuku FPGA puta noa i etahi atu kawenga mahi pokapū raraunga mo o raatauAzure rorohiko kapuatūāpapa.^[11]

Ko nga waahi e whai ake nei e tohu ana i te ahunga whakamua i roto i nga ahuatanga rereke o te hoahoa FPGA:

Keeti

• 1987: 9,000 kēti, Xilinx^[6]
• 1992: 600,000, Naval Surface Warfare Department^[3]
• Te timatanga o te 2000: miriona^[8]
• 2013: 50 miriona, Xilinx^[12]

Te rahi o te maakete

• 1985: FPGA arumoni tuatahi : Xilinx XC2064^[5][6]
• 1987: $14 miriona^[6]
• c.1993: > $385 miriona^{[6][i rahua te manatoko]}
• 2005: $1.9 piriona^[13]
• 2010 whakatau tata: $2.75 piriona^[13]
• 2013: $5.4 piriona^[14]
• 2020 whakatau tata: $9.8 piriona^[14]

Ka timata te hoahoa

Atimata hoahoahe hoahoa ritenga hou mo te whakatinana i runga i te FPGA.

• 2005: 80,000^[15]
• 2008: 90,000^[16]

Hoahoa[whakatika]

He nui nga rauemi o nga FPGA o naianeitatau aroraume nga poraka RAM hei whakatinana i nga tatauranga matihiko uaua.I te mea ka whakamahia e nga hoahoa FPGA nga reeti I/O tere me nga raraunga araruapahi, ka waiho hei wero ki te manatoko i te wa tika o nga raraunga whaimana i roto i te wa tatūnga me te wa pupuri.

Te whakamahere papaka taea te tohatoha rauemi i roto i nga FPGA ki te whakatutuki i enei herenga wa.Ka taea te whakamahi i nga FPGA ki te whakatinana i tetahi mahi arorau e teASICka taea te mahi.Te kaha ki te whakahou i nga mahi i muri i te tuku,whirihoranga ano wahangao tetahi waahanga o te hoahoa^[17]me te iti o nga utu miihini kore-hohohoki e pa ana ki te hoahoa ASIC (ahakoa te utu o te waeine teitei ake), he painga mo nga tono maha.^[1]

Ko etahi o nga FPGA he ahuatanga tairitenga hei taapiri atu ki nga mahi matihiko.Ko te ahuatanga tairitenga tino noa ko te programmabletere matei runga i ia titi whakaputa, ka taea e te miihini ki te whakatau i nga reiti iti ki runga i nga titi ngawari ka utaina ka koremowhitiraneitokoruakare e whakaaetia, me te whakarite reiti teitei ake i runga i nga titi kua utaina ki runga i nga hongere tere-tere ka rere puhoi.^[18][19]He mea noa ano te kiripaka-oscillators tioata, oscillators ātete-maunga-kiripi, menga koropiko kua kati te wahangame te whakaurungaohiko-whakahaere oscillatorswhakamahia mo te whakatipu karaka me te whakahaere me te mo te tere-tere serializer-deserializer (SERDES) tuku karaka me te whakaora karaka kaiwhiwhi.He rerekee te ahua noakaiwhakariteritei runga i nga titi whakauru i hangaia hei hono atu kitohu tohu rerekehongere.He torutoru"tohu whakauruKo nga FPGA" kua whakauru i te waahangakaitahuri tairitenga-ki-mamati(ADCs) mekaitahuri mamati-ki-tairite(DACs) me nga poraka whakamaarama tohu tairitenga e taea ai te mahi hei apūnaha-i runga i te maramara(SoC).^[20]Ko enei taputapu ka whakapouri i te raina i waenga i te FPGA, e kawe ana i nga mea matihiko me nga koo i runga i tana papanga honohono-a-roto,mara-programmable tairitenga huinga(FPAA), e mau ana i nga uara tairitenga i runga i tana papanga honohono-a-roto.