Sự khác biệt giữa asic và vi xử lý

Điểm khác nhau giữa FPGA và ASIC?

Đối với người học thiết kế vi mạch thì đây là câu hỏi phổ biến. Nó có vẻ như là một câu hỏi đơn giản nhưng để trả lời thì cần phân tích nhiều vấn để có thể hiểu rõ. Bài này sẽ phân tích các khía cạnh cơ bản đó.

FPGA & ASIC

1.FPGA - Field Programable Gate Arrays

 1.1. Ưu điểm của thiết kế FPGA

-Time-to-market ngắn hơn: Không cần thực hiện layout, làm mặt nạ (mask) hoặc các bước của quá trình chế tạo khi dùng FPGA. Chúng luôn sẵn sàng để chuyển code RTL của người thiết kế thành phần cứng.
-Không có NRE (Non Recurring Expenses): Chi phí này thường có khi thiết kế ASIC đó là mất nhiều tiền mua công cụ. Đối với FPGA chi phí chính không nằm ở công cụ. Các công cụ của FPGA thường rẻ (có thể miễn phí hoặc đi kèm theo khi mua FPGA).
-Qui trình thiết kế đơn giản hơn: Điều này bởi vì các phần mềm hỗ trợ FPGA đã làm gần như tất cả các công việc như routing, placement, và timing. Các can thiệp bằng tay của người lập trình thường là ít. Do đó thiết kế FPGA giảm được nhiều thời gian cho các việc phức tạp như floorplanning, place and route, và phân tích timing.
-Dễ dự đoán kế hoạch của dự án: Thiết kế FPGA không phụ thuộc thời gian sản xuất của các nhà máy chế tạo bởi vì các logic của thiết kế đã được tổng hợp và kiểm tra bởi các thiết bị FPGA.
-Khả năng lập trình lại thiết kế: Một thay đổi thiết kế có thể dễ dàng thực hiện nhanh chóng. FPGA có thể lập trình lại và thay đổi thiết kế dễ dàng trong khi đó đối với ASIC, để thay đổi có phải mất rất nhiều chi phí và thời gian để thực hiện. Chi phí của FPGA có thể từ vài $ đến hàng ngàn $ tùy thuộc vào các tính năng của FPGA.

-Tái sử dụng: Khả năng tái sử dụng của FPGA là ưu điểm chính. Bản chạy thử của thiết kế trên FPGA có thể cho ra gần như chính xác kết quả khi nó được thực hiện trên ASIC. Nếu thiết kế sai, có thể thay đổi code RTL và tổng hợp hợp lại và nạp lại thiết kế trên FPGA.
-FPGA tốt cho làm sản phẩm mẫu hoặc số lượng giới hạn. Nếu số lượng lên đến hàng trăm thì nó không đáng giá hơn việc thiết kế bằng ASIC.
-Nói chung là FPGA dùng cho thiết kế tốc độ thấp, độ phức tạp thấp, số lượng ít. Nhưng ngày nay, FPGA thậm chí có thể chạy ở tốc độ 500 MHz, mật độ logic tăng nhanh chóng, và nhiều chức năng mới được bổ sung như: các lõi vi xử lý nhúng, các khối DSP, chuẩn truyền nối tiếp tốc độ cao. FPGA gần như đáp ứng được cho hầu hết các loại thiết kế.
-Không như ASIC, FPGA có các phần cứng đặc biệt như RAM trên chip, mô-đun DCM, MAC, bộ nhớ và I/O tốc độ cao, CPU nhúng được tích hợp sẵn, chúng có thể được dùng để xây dựng hệ thống hiệu suất cao hơn. Những FPGA hiện đại đều được tích hợp các chức năng trên. Những FPGA mạnh thường có thêm các khối PLL, so sánh sai khác, tốc độ cao, bộ nhận phần cứng cho DSP, bộ nhớ, I/O lập trình được, các lõi IP và lõi vi xử lý nhúng. Có Power PC (hardcore) và Microblaze (softcore) trong Xilinx, ARM (hardcore) và Nios (softcore) trong Altera. Có những FPGA tích hợp sẵn cả ADC. Sử dụng các tính năng trên người thiết kế có thể xây dựng nhanh chóng hệ thống trên chip. Bây giờ, bạn thấy có cần thiết phải làm ASIC nữa không?
-Tổng hợp FPGA thì dễ dàng hơn nhiều lần ASIC.
-Với FPGA, bạn không cần phải floor-planning, công cụ có thể làm điều này tốt và hiệu quả. Với ASIC, bạn phải làm bước này. 

1.2.Nhược điểm của thiết kế FPGA

-Công suất tiêu thụ nhiều hơn. Bạn không có bất kỳ cách thức nào để tối ưu công suất. Đây là khía cạnh mà ASIC chiến thắng khi so sánh!
-Bạn phải sử dụng tài nguyên có sẵn trên FPGA. Vì vậy FPGA giới hạn kích thước thiết kế.
-Tốt cho sản xuất ít sản phẩm. Khi số lượng tăng lên, chi phí sẽ cao hơn so với ASIC.

2.ASIC - Application Specific Intergrated Circuit

2.1.Ưu điểm của thiết kế ASIC

2.2.Nhược điểm của thiết kế ASIC

Bạn Có Đam Mê Với Vi Mạch hay Nhúng      -     Bạn Muốn Trau Dồi Thêm Kĩ Năng

Mong Muốn Có Thêm Cơ Hội Trong Công Việc    Và Trở Thành Một Người Có Giá Trị Hơn

Bạn Chưa Biết Phương Thức Nào Nhanh Chóng Để Đạt Được Chúng

Hãy Để Chúng Tôi Hỗ Trợ Cho Bạn. SEMICON  

Hotline: 0972.800.931 - 0938.838.404 (Mr Long)