FPGA
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
อุปกรณ์ลอจิกแบบโปรแกรมได้ : field programmable gate array (FPGA)
บางครั้งอาจจะมีคนสับสนกับคำว่า flip-chip pin grid array ซึ่งมีโครงสร้างตัวถังคล้ายๆ กัน
FPGA จัดเป็น อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำชนิดโปรแกรมได้ที่มีโครงข่ายการเชื่อมต่อภายในแบบแมตริกซ์. โครงสร้างภายในของ FPGA นั้นสามารถโปรแกรมให้มีหน้าที่การทำงานเหมือนลอจิกเกตพื้นฐาน เช่น AND, OR, XOR, NOT หรือรวมกันหลายๆ ชนิด (combinational logic) เพื่อให้ทำหน้าที่ที่มีความซับซ้อนเพิ่มขึ้น เช่น decoders หรือฟังก์ชันทางตณิตศาสตร์ . ใน FPGAs ทั่วไป นอกจากจะประกอบด้วยส่วนของวงจรลอจิกแบบโปรแกรมได้แล้ว จะยังมีบล็อกของหน่วยความจำ ซึ่งอาจจะสร้างด้วยฟลิบฟลอบอย่างง่าย หรือใช้พื้นที่ของสารกึ่งตัวนำสร้างเป็นหน่วยความจำจริงๆ อยู่ภายในก็ได้.
ในการออกแบบวงจรดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์ ที่มี FPGA อยู่บนแผงวงจรด้วยนั้น จะช่วยให้ผู้ออกแบบสามารถลดขนาดของแผงวงจร รวมทั้งสามารถออกแบบได้รวดเร็ว ไม่ต้องทดสอบรายละเอียดภายในให้เสร็จสมบูรณ์ 100 % ก็สามารถออกแบบแผงวงจรได้ เมื่อได้รับแผงวงจรและประกอบอุปกรณ์ต่างๆ เสร็จแล้ว จึงค่อยกำหนดหน้าที่การทำงานของ FPGA ได้ในภายหลัง ต่างจากการออกแบบด้วยลอจิกเกตขนาดเล็ก ที่ต้องออกแบบทางเดินของลายทองแดงให้เสร็จสมบูรณ์ก่อน และไม่สามารถแก้ไขได้ในภายหลัง นอกจากนี้ การใช้งาน FPGA สามารถโปรแกรมการทำงานได้ในทุกขณะแม้แต่ขณะที่ส่งมอบงานแล้ว ก็ยังสามารถเข้าไปแก้ไขวงจรได้โดยง่ายดาย จึงเป็นที่มาของคำว่า "field programmable" ซึ่งก็หมายถึงโปรแกรมได้ในภาคสนามหรือที่หน้างานนั่นเอง อย่างไรก็ตามข้อกำหนด (Configuration) ของ FPGA จะหายไปหลังจากปิดไฟเลี้ยง ดังนั้น จะต้องมีหน่วยความจำภายนอก (Flash) มาคอยรักษาข้อกำหนดของ FPGA ไว้ ซึ่ง FPGA จะมีกระบวนการอ่านข้อกำหนดนั้นโดยอัตโนมัติหลังจากได้รับไฟเลี้ยง
การทำงานของ FPGAs จะยังมีความเร็วที่ด้อยกว่าapplication-specific integrated circuit (ASIC) , และเมื่อเปรียบเทียบขนาดทางกายภาพ พบว่าจะมีความหนาแน่นของวงจรที่น้อยกว่า รวมทั้งใช้กำลังงานมากกว่า ASIC อย่างไรก็ตาม FPGA มีข้อได้เปรียบตรงที่ใช้เวลาในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ (time to market) ที่น้อยกว่า สามารถแก้ไขวงจรได้หลังจากที่ใช้งานจริงในภาคสนาม ,และมีค่าแรงในการดำเนินการที่ต่ำกว่า (non-recurring engineering) . นอกจากนี้ ยังมี FPGA ชนิดที่โปรแกรมได้ครั้งเดียว (OTP) ซึ่งมีราคาที่ต่ำกว่าโดย FPGA ชนิดนี้เมื่อโปรแกรมแล้วจะคล้ายกับ ASIC นอกจากนี้ยังมีการรวมหน่วยความจำ config เข้าไว้ในอุปกรณ์ FPGA ซึ่งจะยังคงอยู่แม้ปิดไฟเลี้ยง เรียกว่า Complex programmable logic devices (CPLD)
หมายเหตุ แปลและเรียบเรียงมาจาก FPGA ในภาษาอังกฤษ
FPGA เป็นบทความที่ยังไม่สมบูรณ์ ต้องการตรวจสอบ หรือเพิ่มเนื้อหา คุณสามารถช่วยเพิ่มเติมหรือแก้ไข เพื่อให้สมบูรณ์มากขึ้น
ข้อมูลเกี่ยวกับ FPGA ในภาษาอื่น สามารถหาอ่านได้จากเมนู ภาษาอื่น ๆ ด้านซ้ายมือ
