(نوي او اصلي) په سټاک کې 3S200A-4FTG256C IC چپ XC3S200A-4FTG256C
د محصول ځانګړتیاوې
| ټایپ | تفصیل | انتخاب |
| کټګوري | مدغم سرکټونه (ICs) |
|
| Mfr | AMD Xilinx |
|
| لړۍ | سپارتان®-3A |
|
| بسته | پتنوس |
|
| د محصول حالت | فعاله |
|
| د LABs/CLBs شمیر | ۴۴۸ |
|
| د منطقي عناصرو/حجرو شمېر | 4032 |
|
| ټول RAM بټونه | 294912 |
|
| د I/O شمیره | ۱۹۵ |
|
| د ګیټس شمیر | 200000 |
|
| ولتاژ – عرضه | 1.14V ~ 1.26V |
|
| د نصب کولو ډول | د سطحې غر |
|
| د عملیاتي حرارت درجه | 0°C ~ 85°C (TJ) |
|
| بسته / قضیه | 256-LBGA |
|
| د عرضه کوونکي وسیله بسته | 256-FTBGA (17×17) |
|
| د اساسی محصول شمیره | XC3S200 |
د ساحې د پروګرام وړ ګیټ سرې
الفد ساحې د پروګرام وړ دروازې صف((د FPGA پاڼې اړوند نور معلومات په فسبوک کې اوګورئ) دا یومدغم سرکټډیزاین شوی چې د تولید وروسته د پیرودونکي یا ډیزاینر لخوا ترتیب شي - له همدې امله اصطلاحپه ساحه کې د پروګرام وړ.د FPGA ترتیب عموما د a په کارولو سره مشخص شوید هارډویر تشریح ژبه(HDL)، ورته ورته چې د یو لپاره کارول کیږيد غوښتنلیک ځانګړي مدغم سرکټ(ASIC).د سرکټ ډیاګرامونهمخکې د تشکیلاتو مشخص کولو لپاره کارول کیده ، مګر دا د رارسیدو له امله په زیاتیدونکي توګه نادره کیږيد بریښنایی ډیزاین اتوماتیکاوزار
FPGAs یو لړ لريد پروګرام وړ منطق بلاکونه، او د بیا تنظیم کیدونکي متقابلو ارتباطاتو درجه بندي چې بلاکونو ته اجازه ورکوي چې یوځای سره وصل شي.منطق بلاکونه د پیچلو ترسره کولو لپاره تنظیم کیدی شيګډې دندې، یا په ساده ډول عمل وکړئد منطق دروازېلکهاواوXOR.په ډیری FPGAs کې، منطق بلاکونه هم شامل ديد حافظې عناصر، کوم چې ممکن ساده ويفلیپ فلاپیا د حافظې نور بشپړ بلاکونه.[1]ډیری FPGAs د مختلف پلي کولو لپاره بیا برنامه کیدی شيمنطق دندېد انعطاف وړ اجازه ورکويد بیا تنظیم وړ کمپیوټريلکه څنګه چې په کې ترسره شويکمپیوټر سافټویر.
FPGAs د پام وړ رول لريسرایت شوی سیسټمپراختیا د دوی د وړتیا له امله چې د هارډویر سره په ورته وخت کې د سیسټم سافټویر پراختیا پیل کړي ، د پراختیا په خورا لومړني مرحله کې د سیسټم فعالیت سمولیشنونه وړ کړي ، او د سیسټم جوړښت نهایی کولو دمخه د مختلف سیسټم آزموینې او ډیزاین تکرارونو ته اجازه ورکړي.[2]
تاریخ[سمون]
د FPGA صنعت له دې څخه راوتلید پروګرام وړ یوازې لوستلو حافظه(PROM) اود پروګرام وړ منطق وسایل(PLDs).PROMs او PLDs دواړه په یوه فابریکه کې یا په ساحه کې په بستونو کې د برنامه کولو اختیار درلود (په ساحه کې د پروګرام وړ).[3]
الټراپه 1983 کې تاسیس شو او په 1984 کې یې د صنعت لومړی بیا پروګرم وړ منطق وسیله وړاندې کړه - EP300 - کوم چې په کڅوړه کې د کوارټز کړکۍ ښودلې چې کاروونکو ته یې اجازه ورکړه چې په مړو کې د الټرا وایلټ څراغ روښانه کړي ترڅو له مینځه یوسي.EPROMهغه حجرې چې د وسیلې تشکیلات یې درلودل.[۴]
Xilinxلومړی د سوداګریزې پلوه د وړ وړ ساحې - پروګرام وړ تولید کړید دروازې صفپه 1985 کې[3]- XC2064.[۵]XC2064 د برنامه وړ دروازې او د برنامه وړ وړ دروازې د دروازو تر مینځ اړیکې درلودې ، د نوې ټیکنالوژۍ او بازار پیل.[6]XC2064 64 د ترتیب وړ منطق بلاکونه (CLBs) درلودل، د دوه درې ان پټ سرهد کتلو میزونه(LUTs).[۷]
په 1987 کې، دد سمندري سطحې جګړې مرکزد سټیو کیسیلمن لخوا وړاندیز شوې تجربې تمویل کړې ترڅو داسې کمپیوټر رامینځته کړي چې د 600,000 بیا پروګرام وړ دروازې پلي کړي.Casselman بریالی شو او د سیسټم اړوند پیټینټ په 1992 کې خپور شو.[3]
Altera او Xilinx بې ننګونې ته دوام ورکړ او په چټکۍ سره د 1985 څخه تر 1990 پورې وده وکړه کله چې سیالي کونکي راڅرګند شول، د دوی د بازار ونډه یوه مهمه برخه یې له منځه یوړه.په 1993 کې، اکټیل (اوسمایکروسیمي) د بازار شاوخوا 18 سلنه خدمت کاوه.[6]
1990s د FPGAs لپاره د ګړندي ودې دوره وه ، دواړه د سرکټ پیچلتیا او د تولید حجم کې.د 1990 لسیزې په لومړیو کې، FPGAs په ابتدايي توګه کارول شويمخابراتواوشبکه کول.د لسیزې په پای کې، FPGAs د مصرف کونکي، موټرو، او صنعتي غوښتنلیکونو ته لاره وموندله.[8]
په 2013 کې، Altera (31 سلنه)، ایکټیل (10 سلنه) او Xilinx (36 سلنه) په ګډه د FPGA بازار نږدې 77 سلنه استازیتوب کوي.[9]
د مایکروسافټ په څیر شرکتونو د FPGAs کارول پیل کړي ترڅو د لوړ فعالیت ګړندي کولو لپاره ، کمپیوټري قوي سیسټمونه (لکهد معلوماتو مرکزونهچې خپل کار کويد Bing لټون انجن)، له املهپه هر واټ فعالیتګټه FPGAs وړاندې کوي.[10]مایکروسافټ د FPGAs کارول پیل کړلګړندی کولBing په 2014 کې، او په 2018 کې د دوی لپاره د نورو معلوماتو مرکز کاري بارونو کې د FPGAs ځای په ځای کول پیل کړلAzure کلاوډ کمپیوټريپلیټ فارم.[11]
لاندې مهال ویش د FPGA ډیزاین مختلف اړخونو کې پرمختګ په ګوته کوي:
ګیټس
- 1987: 9,000 دروازې، Xilinx[6]
- 1992: 600,000، د سمندري سطحې جګړې څانګه[3]
- د 2000 په پیل کې: ملیونونه[8]
- 2013: 50 ملیون، Xilinx[۱۲]
د بازار اندازه
- 1985: لومړی سوداګریز FPGA: Xilinx XC2064[۵][6]
- 1987: 14 ملیون ډالر[6]
- ج.1993:> 385 ملیون ډالر[6][ناکام تایید]
- 2005: 1.9 ملیارد ډالر[13]
- د 2010 اټکل: 2.75 ملیارد ډالر[13]
- 2013: 5.4 ملیارد ډالر[14]
- د 2020 اټکل: 9.8 ملیارد ډالر[14]
ډیزاین پیل کیږي
الفډیزاین پیلپه FPGA کې د پلي کولو لپاره نوی دودیز ډیزاین دی.
ډیزاین[سمون]
معاصر FPGAs لوی سرچینې لريد منطق دروازېاو د پیچلي ډیجیټل کمپیوټرونو پلي کولو لپاره RAM بلاکونه.لکه څنګه چې د FPGA ډیزاین خورا ګړندی I/O نرخونه او دوه اړخیز ډیټا ګماريبسونه، دا یوه ننګونه ده چې د تنظیم کولو وخت کې د باوري معلوماتو سم وخت تصدیق کول او وخت ساتل.
د پوړ پلان جوړونهد دې وخت محدودیتونو پوره کولو لپاره په FPGAs کې د سرچینو تخصیص ته وړتیا ورکوي.FPGAs د هر منطقي فعالیت پلي کولو لپاره کارول کیدی شي چې aASICترسره کولی شي.د بار وړلو وروسته د فعالیت تازه کولو وړتیا،جزوی بیا تنظیم کولد ډیزاین یوه برخه[17]او د ASIC ډیزاین په پرتله ټیټ غیر تکراري انجینري لګښتونه (په عمومي ډول د لوړ واحد لګښت سره سره) ، د ډیری غوښتنلیکونو لپاره ګټې وړاندیز کوي.[1]
ځینې FPGAs د ډیجیټل دندو سربیره انلاګ ځانګړتیاوې لري.ترټولو عام انلاګ ځانګړتیا د پروګرام وړ وړ دهځړول نرخپه هر آوټ پوټ پن کې، انجینر ته اجازه ورکوي چې په سپک بار شوي پنونو کې ټیټ نرخونه وټاکي چې بل ډولحلقهیاجوړهد منلو وړ نه وي، او په تیز رفتار چینلونو کې د ډیرو بار وړ پنونو لوړ نرخونو ټاکلو لپاره چې بل ډول به ډیر ورو چلیږي.[18][۱۹]کوارټز هم عام ديکرسټال oscillators, on-chip resistance- capacitance oscillators، اوپړاو تړل شوي لوپونهد سرایت سرهولتاژ کنټرول oscillatorsد ساعت تولید او مدیریت لپاره او همدارنګه د تیز سرعت سیریلائزر - ډیسیریلائزر (SERDES) لیږدونکي ساعتونه او رسیدونکي ساعت ریکوری لپاره کارول کیږي.ډیر عام توپیرونه ديپرتله کوونکيپه ان پټ پنونو کې ډیزاین شوي چې وصل شيتوپیر سیګنال کولچینلونهیو څو "مخلوط سیګنالFPGAs" مدغم شوي پریفیریل لريانلاګ څخه ډیجیټل کنورټرونه(ADCs) اوډیجیټل څخه تر انلاګ کنورټرونه(DACs) د انلاګ سیګنال کنډیشن بلاکونو سره دوی ته اجازه ورکوي چې د a په توګه کار وکړيسیسټم پر یو چپ(SoC).[20]دا ډول وسیلې د FPGA تر مینځ کرښه روښانه کوي ، کوم چې ډیجیټل او صفرونه په خپل داخلي برنامه وړ یو له بل سره وصل پارچه کې لري ، اود ساحې د پروګرام وړ انلاګ سرې(FPAA)، کوم چې په خپل داخلي برنامه کولو وړ یو بل سره نښلول شوي فابریک کې انلاګ ارزښتونه لري.
د منطق بلاکونه[سمون]
اصلي مقاله:د منطق بلاک
د منطقي حجرې ساده مثال مثال (LUT –د لیدو میز, FA –بشپړ اضافه کوونکی, DFF -د ډول فلیپ فلاپ)
د FPGA ترټولو عام جوړښت د یو لړ څخه مشتمل دیمنطق بلاکونه(د ترتیب وړ منطق بلاکونه، CLBs، یا د منطق سرې بلاکونه، LABs، د پلورونکي پورې اړه لري)I/O پیډونه، او روټینګ چینلونه.[1]عموما، ټول روټینګ چینلونه ورته عرض لري (د تارونو شمیر).ډیری I/O پیډونه ممکن په قطار کې د یو قطار لوړوالی یا د یو کالم عرض سره مناسب وي.
"د غوښتنلیک سرکټ باید د کافي سرچینو سره په FPGA کې نقشه شي.پداسې حال کې چې د اړتیا وړ CLBs/LABs او I/Os شمیر په اسانۍ سره د ډیزاین څخه ټاکل کیږي، د اړتیا وړ روټینګ ټریکونو شمیر ممکن حتی د ورته اندازې منطق سره ډیزاینونو کې د پام وړ توپیر ولري.(د مثال په توګه، aد کراس بار سویچد a په پرتله ډیر روټینګ ته اړتیا لريسیسټولیک سرېد ورته دروازې شمیرې سره.څرنګه چې غیر کارول شوي روټینګ ټریکونه پرته له کومې ګټې چمتو کولو برخې لګښت زیاتوي (او فعالیت کموي) ، د FPGA جوړونکي هڅه کوي یوازې کافي ټریکونه چمتو کړي ترڅو ډیری ډیزاینونه چې د شرایطو سره سم وي.د کتلو میزونه(LUTs) او I/Os کیدی شيراوتلی.دا د اټکلونو له مخې ټاکل کیږي لکه د هغو څخه اخیستل شويد کرایې قانونیا د موجوده ډیزاینونو سره د تجربو په واسطه."[۲۱]د 2018 راهیسې،شبکه پر چپد روټینګ او یو بل سره نښلولو لپاره معمارۍ رامینځته کیږي.[حوالې ته اړتیا ده]
په عموم کې، یو منطقي بلاک د څو منطقي حجرو څخه جوړ دی (د ALM، LE، ټوټه وغيره په نوم یادیږي).یو عادي حجره د 4-input LUT څخه جوړه ده، aبشپړ اضافه کونکی(FA) او الفد ډول فلیپ فلاپ.دا کیدای شي په دوو 3-input LUTs ویشل شي.پهنورمال حالتدا د لومړي له لارې په 4-input LUT کې یوځای شويملټي پلیکسر(مکس).پهریاضیحالت، د دوی محصولات اضافه کونکي ته تغذیه کیږي.د موډ انتخاب په دویم مکس کې پروګرام شوی.محصول هم کیدی شيهمغږيیاهمیشهد دریم مکس پروګرام کولو پورې اړه لري.په عمل کې، د ایډر ټوله یا برخې ديد دندو په توګه ساتلد خوندي کولو لپاره په LUTs کېځای.[۲۲][۲۳][۲۴]
سخت بلاکونه[سمون]
د FPGA عصري کورنۍ د پورتنیو وړتیاو پراختیا ته وده ورکوي ترڅو په سیلیکون کې ټاکل شوي د لوړې کچې فعالیت شامل کړي.په سرکټ کې د دې عامو افعالو ځای په ځای کول د اړتیا ساحه کموي او دا افعال د منطقي ابتدايي جوړښتونو څخه د جوړولو په پرتله سرعت زیاتوي.د دې مثالونه شامل ديضربان, عموميد DSP بلاکونه,سرایت شوي پروسیسرونه، د لوړ سرعت I/O منطق او سرایتیادونه.
لوړ پای FPGAs کولی شي لوړ سرعت ولريڅو ګیګابایټ لیږدونکياوسخت IP کورونهلکهد پروسیسر کورونه,ایترنیټ د منځني لاسرسي کنټرول واحدونه,PCI/PCI ایکسپریسکنټرولرونه، او د بهرنۍ حافظې کنټرولر.دا کورونه د پروګرام وړ فابریک سره یوځای شتون لري، مګر دوی له دې څخه جوړ شوي ديټرانزیسټرونهد LUTs پرځای نو دوی د ASIC کچه لريفعالیتاود بریښنا مصرفپرته له دې چې د پام وړ فابریک سرچینې مصرف کړي، د غوښتنلیک ځانګړي منطق لپاره د جامو ډیره برخه وړیا پریږدي.د ملټي ګیګابایټ ټرانسیسیورونه د لوړ فعالیت انلاګ ان پټ او آوټ پوټ سرکټري هم لري د لوړ سرعت سیریلائزر او ډیسیریلائزر سره ، هغه برخې چې د LUTs څخه نشي رامینځته کیدی.د لوړې کچې فزیکي پرت (PHY) فعالیت لکهلاین کوډ کولد FPGA پورې اړه لري په سخت منطق کې د سیریلائزرونو او ډیسیریلائزرونو سره یوځای پلي کیدی شي یا نه.
