CPLD与FPGA的区别
FPGA和CPLD是兩種著名的數字邏輯芯片。當涉及到內部架構時,這兩種芯片顯然是不同的。FPGA:現場可編程門陣列,是一種可編程邏輯芯片。它是一個偉大的芯片,因為它可以被編程去做幾乎任何一種數字功能。FPGA的架構允許芯片具有很高的邏輯容量。它被用于設計要求很高的門數和它們的延遲是相當不可預測的,因為它的結構。FPGA被認為是“細粒”,因為它包含了很多可以達到10萬的微小邏輯塊。這是人組合邏輯和記憶單元。它是為更復雜的應用而設計的。CPLD:采用EEPROM設計復雜的可編程邏輯器件。它更適合于小型門數設計,由于它的結構不太復雜,延遲是可以預測的,并且是非易失性的。CPLD通常用于簡單的邏輯應用程序。它只包含幾個邏輯模塊,但更大——達到100個。話雖如此,CPLDs被認為是“粗粒”的設備。CPLDs由于其簡單的“粗糧”架構,提供了一個更快的輸出時間。也許,由于它更簡單的架構,CPLD很便宜。雖然每門的價格比較便宜,但是FPGA的價格更貴。
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電路
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FPGA包含多達100,000個小邏輯塊,而CPLD僅包含幾個可以達到幾千個的邏輯塊。在結構方面,FPGA被認為是“細粒”設備,而CPLDs是“粗粒”。對于更復雜的應用程序來說,FPGA是非常好的,而CPLD對于更簡單的應用程序更好。FPGA由微小的邏輯塊組成,而CPLD則由更大的塊構成。FPGA是基于RAM的數字邏輯芯片,CPLD是基于EEPROM的。通常情況下,FPGA比較貴,而CPLD更便宜。CPLDs中的延遲比FPGA更容易預測。CPLD可以自行引導,而大多數FPGA需要從非易失性存儲中獲取配置比特流,因為它們是基于SRAM的。這影響了系統的安全性。CPLD只提供了可以做各種邏輯算法的門,或者說是邏輯單元。此外,FPGA還嵌入了許多硬塊,如BlockRAM、DSP、TEMAC、PCIe、MGT、微處理器等,使FPGA的單片機能夠構建集成的全功能系統。
電路板
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FPGA提供了更高的復雜性,它的閑置功耗也相當低,盡管在最新的家庭中這一比例急劇上升。由于配置位流必須在每次重新應用時重新加載,所以設計安全性是一個問題,但是動態重新配置的優點和機會,即使是在最終用戶系統中,也是一個重要的優勢。與CPLDs相比,FPGA提供了更多的邏輯靈活性和更復雜的系統特性:時鐘管理、on -chip RAM、DSP函數、(multipliers),甚至是芯片上的微處理器和多千兆收發器。
電路
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FPGA內嵌專用硬核是相對底層嵌入的軟核而言的, FPGA處理能力強大的硬核(Hard Core),等效于ASIC電路。為了提高FPGA性能,芯片生產商在芯片內部集成了一些專用的硬核。例如:為了提高FPGA的乘法速度,主流的FPGA 中都集成了專用乘法器;為了適用通信總線與接口標準,很多高端的FPGA內部都集成了串并收發器(SERDES),可以達到數十Gbps的收發速度。FPGA還包含專門的硬核,提供各種組件的高效實現。FPGA還可以包含以太網mac、硬處理器核、PCI express接口和其他專用模塊。多吉比特的傳輸技術也是高端FPGA的一個共同特點,它允許每對針的傳輸速率高達50兆位/秒。FPGA通常不包含任何非易失性內存,因此需要外部閃存來加載配置。在FPGA中,可以使用由電池支持的密鑰來改進設計安全性。高端FPGA產品不僅集成了Power PC系列CPU內核、MCU內核、ARM內核、還內嵌了DSP Core模塊,其相應的系統級設計工具是EDK和Platform Studio,并依此提出了片上系統(System on Chip)的概念。通過PowerPC、Microblaze、Picoblaze等平臺,能夠開發標準的DSP處理器及其相關應用,達到SOC的開發目的。
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電路板
總結
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