وبلاگ شرکت در مورد FPGA از CPU بهتره؟

FPGA از CPU بهتره؟

FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) و CPU (Central Processing Units) تفاوت های قابل توجهی در ویژگی ها و سناریوهای کاربردی دارند.پس نميتوان به طور مستقيم مقايسه کرد که کدوم بهترهدر زیر مقایسه مفصل FPGA و CPU وجود دارد:

تفاوت های معماری:
1، FPGA (Field Programmable Gate Array) یک دستگاه منطقی قابل برنامه ریزی است که در آن پیکربندی دروازه های منطقی می تواند تغییر کند و بنابراین برای انجام توابع مختلف برنامه ریزی شود.این باعث می شود FPGAs بسیار انعطاف پذیر و سفارشی، به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد بالا، تاخیر کم و مصرف انرژی کم دارند.
2از سوی دیگر، CPU ( واحد پردازش مرکزی) یک پردازنده طراحی شده برای اجرای مجموعه ای خاص از دستورالعمل ها است و ساختار آن شامل قطعات مانند یک کنترل، یک Cache و ALU و غیره است.CPU دارای قابلیت محاسبات موازی محدود است، زیرا واحدهای محاسباتی آن درصد زیادی از ساختار کلی را تشکیل نمی دهند.

ویژگی های عملکرد:
1. مزیت FPGAs (XC7K410T-L2FFG900I)معماری بدون دستور و بدون نیاز به حافظه مشترک است، که منجر به بهره وری انرژی بالا می شود. نرخ FPGAs تمایل دارد کم باشد، در محدوده چند صد مگابایت،اما از طریق قابلیت اجرای موازی و طراحی مدار اختصاصیدر برخی از عملیات های خاص یا وظایف پردازش داده ها،FPGA ها می توانند از طریق اجرای موازی و طراحی مدار اختصاصی سرعت پردازش سریعتر از CPU ها را به دست آورند.
2از سوی دیگر، CPU ها در اجرای نرم افزار و سیستم عامل های پیچیده، درجه بالایی از انعطاف پذیری و انعطاف پذیری را فراهم می کنند.که می تواند به چندین گیگاهرتز برسدبرای سناریوهای کاربردی که نیاز به پاسخ سریع و سازگاری گسترده دارند،پردازنده ها انتخاب بهتری هستند.

برنامه ریزی و سهولت استفاده:
1، FPGAs (AGFA008R16A2I2V)برنامه ریزی آنها نسبتا پیچیده است و ممکن است نیاز به دانش و ابزار تخصصی برای استفاده موثر داشته باشد. این باعث می شود FPGAs از نظر چرخه های توسعه و هزینه ها به طور بالقوه گران تر باشد.
2از سوی دیگر، CPU ها دارای یک اکوسیستم برنامه نویسی بالغ تر و ابزارهای توسعه آسان برای استفاده هستند، که به توسعه دهندگان امکان می دهد برنامه های کاربردی را سریع تر توسعه و پیاده سازی کنند.

سناریوهای کاربرد:
1، FPGA (5SGXEA4H1F35I2G)به ویژه برای نیاز به سناریوهای محاسباتی اختصاصی با عملکرد بالا، تاخیر کم و حجم داده های بزرگ، مانند پردازش سیگنال، پردازش تصویر،پردازش داده های بزرگ.
2، CPU برای صحنه هایی که نیاز به انعطاف پذیری و انعطاف پذیری بالایی دارند، مانند اجرای نرم افزار پیچیده، سیستم عامل و غیره مناسب تر است.

شرکت الکترونیک "مینگجیادا" شنتزنhttps://www.integrated-ic.com/) یک تامین کننده طولانی مدت تراشه های FPGA و تراشه های CPU است، از جمله اما محدود به:
XC7K410T-L2FFG900I
XC7VX330T-2FFG1157I
XC7S50-1CSGA324Q
AGFA008R16A2I2V
AGFA012R24C3E3E
AGFA014R24B1E1V
AGFA027R25A2E4F
5SGXEA4H1F35I2G
5SGXEA4H3F35I3G
5SGXEA4H2F35I3G

در نتیجه، هر یک از FPGA ها و CPU ها مزایای منحصر به فرد و سناریوهای قابل استفاده خود را دارند.نیاز به بررسی جامع بر اساس نیازهای خاص درخواست، الزامات عملکرد، بودجه هزینه و عوامل دیگر.FPGA ها و CPU ها حتی می توانند در ترکیب با یکدیگر استفاده شوند تا مزایای مربوطه را به طور کامل به دست آورند و طراحی سیستم کارآمدتر و انعطاف پذیرتر را به دست آورند.