Mikrodenetleyiciler, FPGA'lar, ASIC (Uygulamaya özgü entegre devre) benzer tip uygulamalar için kullanılır (farklı seviyelerde). Mikrodenetleyiciler ve FPGA'ları biliyorum. Ama ASIC gerçekten nedir? Neden bu çok benzer teknolojilere sahip olduğumuzu anlamakta zorlanıyorum.
Yanıtlar:
Mikrodenetleyicinin çok fazla güç kullandığı bir dizi üründe ASIC kullandık. Oldukça basit bir cihaz, birkaç yüz kapı vardı ve o zaman mikro kontrolörler için mümkün olmayan 100 nA statikten daha azını tüketmek zorunda kaldı. Fiyat, yüksek miktarlar nedeniyle bir mikrodenetleyici ile karşılaştırılabilir; muhtemelen> 100 k / yıl gerekir.
Bir FPGA sadece aşırıya kaçmakla kalmayacak, çok daha pahalıya mal olacaktı, aynı zamanda daha büyük ayak izine eklenen harici bir Flash koduna ihtiyaç duyacaktı.
Elektronik bir sistem tasarlamaya çalışırken, genellikle programlanabilir bileşenler (µC, µP), analog bileşenler, programlanabilir mantık (FPGA dahil) hazır çip kombinasyonlarını kullanarak teknik olarak geçerli çok sayıda çözüm üretebilirsiniz. , CPLD) ve anılar.
Bazen, uygulamanıza adanmış bir çipe (veya sınırlı bir alt uygulama sınıfına) ihtiyacınız olan işlevsellikleri entegre etmek ilginç olabilir ve bir ASIC budur: analog fonksiyonlar, dijital fonksiyonlar, programlanabilir mantık, programlanabilir denetleyicileri ve farklı bellek türleri tek bir yonga içinde . ASIC, sisteminizin yüksek bir enerji verimliliğine (örneğin, en düşük joule / çalışma) veya çok yüksek performansa (örneğin, en düşük gecikme süresi veya en yüksek çalışma / saniye) ulaşması gerektiğinde olası tek çözüm olabilir.
ASIC'in geliştirilmesi çok pahalıya mal oldu (100'lü k €, genellikle çok daha fazlası), ancak ilk yatırımdan sonra binlerce silikon gofret üretme maliyeti düşüktür (çip başına on sent sent). Ayrıca, tasarımı, doğrulaması ve üretilmesi birkaç ay alır ve çok karmaşık bir metodoloji ve aşırı derecede pahalı geliştirme araçları gerektirir.
Bu nedenle yüksek hacimli uygulamalar (örn. Tüketici elektroniği) ve yonga başına büyük bir fiyat (ör. Alan donanımı, ISS'ler için yönlendiriciler vb.)
Bazı ASIC, programlanabilir mantığı bir FPGA gibi, bazı FPGA ise uygulamaya özgü analog blokları entegre eder, böylece ayrım her zaman basit değildir, ancak aşağıdakiler genellikle doğrudur:
ASIC, genel amaçlı kullanım için değil, belirli bir kullanım için özelleştirilmiş entegre bir devredir (IC). Örneğin, bir dijital ses kayıt cihazında çalışmak üzere tasarlanmış bir çip bir ASIC'dir. Sahada programlanabilir kapı dizileri (FPGA) standart parçalardan bir breadboard veya prototip oluşturmak için günümüz teknolojisidir; programlanabilir mantık blokları ve programlanabilir ara bağlantılar aynı FPGA'nın birçok farklı uygulamada kullanılmasına izin verir. Daha küçük tasarımlar ve daha düşük üretim hacimleri için FPGA'lar üretimde bile ASIC tasarımından daha uygun maliyetli olabilir.
Vikipedi diyor ..
ASIC'ler havacılık ve uzay uygulamalarında büyük fayda sağlar. Alanda programlanabildikleri için radyasyona daha dayanıklıdırlar. Bu, genellikle zorlu ortamlar ve donanımın indüklenen radyasyon ortamları üzerinden çalışması gereken askeri uygulamalar için uzay uygulamaları için önemlidir.
Büyük hacimlerde ASIC'ler, yüksek üretim hızı füzeleri gibi FPGA'lardan daha ucuz olabilir.
ASIC'lerin dezavantajı, mantık devrenin içine yandığından, çok fazla döndürmeden önce onu almanız gerektiğidir. FPGA'lar genellikle ASIC tasarımıyla ilk geliştirme için kullanılır ve altta yatan mantık sağlam olduğunda nispeten geç gelir.
ASIC'ler, belirli bir uygulama veya amaç için tasarlanmış uygulamaya özel IC'lerdir. Yeni Apple iPhone'daki A6 işlemci gibi bir şeyin ASIC için iyi bir örnek olacağını söyleyebilirim. Üzerindeki her şey sıfırdan tasarlanmalıdır, bu yüzden genellikle tekrar etmeyen maliyet veya içine giren araştırma maliyeti gerçekten yüksektir. Bu nedenle, genellikle ASIC'ler, IC'ler çok büyük miktarlarda üretilecekleri zaman kullanılır, böylece her IC'nin toplam maliyeti çok küçüktür. Her IC'nin maliyeti şu şekilde verilir:
Her IC'nin maliyeti = değişken maliyet + (Yinelenmeyen maliyet / IC'lerin Hacmi); burada değişken maliyet, her IC'nin üretim maliyeti ve yinelenmeyen maliyet, ilk IC'nin tasarımına giren tutardır.
Bununla birlikte, FPGA'lar daha genel bir amaca hizmet eden ve daha önce bahsettiği gibi raftan temin edilebilen IC'lerdir. Ancak bu, yalnızca birkaç IC'ye ihtiyacınız olduğunda daha ucuz bir seçenektir. Bir uzuvda çıkmak ve bu sadece farkı anlamaya çalışmak için bir araç olarak hizmet etmelidir, FPGA tekniği A6 iPhone işlemcisi ve Apple'ın sattığı belli sayıda iPhone için kullanıldıysa FPGA tekniğinin ASIC yöntemine kıyasla Apple için daha pahalı. Son ifadeyi bir tutam tuzla alabilirsiniz.