ASIC與FPGA

現場可編程門陣列可以看作是專用集成電路的原型設計階段：ASIC的製造非常昂貴，並且一旦製造就可以了沒有回頭路了（因為最昂貴的固定成本是口罩[一種製造“模具”]及其開發）。 FPGA可多次重編程，但是由於連接了通用門陣列來實現您的目標，因此並沒有像ASIC那樣對其進行優化。而且，FPGA是本機動態設備，因此，如果關閉電源，不僅會丟失當前狀態，還會丟失配置。儘管現在存在添加了FLASH芯片和/或微控制器以在啟動時加載配置的電路板，所以這往往不是那麼重要。 ASIC和FPGA均可使用硬件描述語言進行配置，有時將FPGA用於最終產品。但是通常，當設計固定後，ASIC就會起作用。

FPGA與微控制器

關於微控制器和FPGA之間的區別，您可以將微控制器視為一種ASIC，它基本上可以處理FLASH中的代碼/ ROM順序。即使未進行優化，您也可以使用FPGA製作微控制器，但並非相反。 FPGA的佈線就像電子電路一樣，因此您可以擁有真正的並行電路，而不是像微控制器那樣，處理器從一段代碼跳到另一段代碼來模擬足夠好的並行性。但是，由於FPGA是為並行任務而設計的，因此編寫順序代碼並不像在微控制器中那樣容易。

例如，通常，如果在FPGA上用偽代碼“ let C be A XOR B”編寫，它將轉換為“使用包含的樂高積木（查找表和鎖存器）構建XOR門，然後連接A / B作為輸入，C作為輸出”，無論是否使用C，每個時鐘週期都會更新。而在將轉換為“讀指令”的微控制器上，它是RAM的地址A和地址B的變量的XOR，結果存儲在地址C。裝入算術邏輯單元寄存器，然後要求ALU進行XOR，然後將輸出寄存器複製到RAM的地址C”。但是在用戶方面，兩條指令都是1行代碼。如果要這樣做，那麼在HDL中我們需要定義一個人為地執行序列的過程-與並行代碼分開。而在微控制器中則無關。另一方面，要從微控制器中獲得“並行性”（真正的調優），您將需要處理一些瑣碎的線程。不同的工作方式，不同的目的。

總結：

ASIC與FPGA：固定的，對於少量產品而言更便宜（更便宜） （針對大批量交易），但更優化。

ASIC與微控制器：當然就像比較工具和錘子。

FPGA與微控制器：尚未針對順序代碼處理進行優化，但也可以非常輕鬆地完成真正的並行任務。 通常 FPGA用HDL編程，C / Assembly中的微控制器

每當並行任務的速度成為問題時，就採用FPGA，改進設計並最終使其成為ASIC。從長遠來看（批量生產）對您來說更便宜。如果可以執行順序任務，請使用微控制器。我想如果從長遠來看它也對您便宜，您可以從中製造出更多的專用IC。最好的解決方案可能是兩者兼而有之。

在寫完這篇文章後，我快速搜索了一下：

FPGA vs Microcontrollers，在這個論壇上

可以通過重新編程來“重新連接” FPGA。 FPGA通電後會將其配置加載到其可配置邏輯單元中。這意味著可以在不更改硬件的情況下對其進行重新編程。

只能通過修改矽鑄造廠的光刻掩模來重新佈線ASIC。

微控制器是一種ASIC的 type 類型，它可以執行程序並可以執行通用操作。但是，如果要更改指令集或執行類似的操作，則必須修改實際的矽IC佈局。

FPGA和MCU之間的差異更加模糊。基本上，FPGA在硬件級別上是許多小型SRAM單元，所有單元均連接到密集的多路復用器矩陣。基本上，FPGA是一堆離散邏輯，可以通過對多路復用器和SRAM單元進行重新編程來簡單地電子“重新佈線”。

實際上，在MCU內部 中實現了MCU，因為MCU只是邏輯單元的特定配置。實際上，FPGA在MCU的設計過程中非常普遍。

微控制器是某種邏輯配置的實現。之所以擁有它們，是因為通過直接在矽片中實現MCU，可以大大優化所需的矽片裸片空間總量，並且可以進行某些性能優化，而FPGA的“通用性”則無法實現。這樣可以大大降低MCU的生產成本，結果，普通的MCU比能夠包含等效邏輯的FPGA便宜得多。

FPGA 在某些應用中很有用，因為它們可以以MCU無法實現的方式實現邏輯結構。例如，如果您需要添加X1 + Y1，X2 + Y2，X3 + Y3和X4 + Y4，則MCU將必須依次執行每個操作 *。一個FPGA可以簡單地同時具有4個分離 ALU ，因此它可以在四分之一的時間內執行相同的操作（假設兩個設備的時鐘相同）

這是FPGA（或為同一任務而設計的ASIC）真正發揮作用的地方，事實上，您可以同時做很多很多事情，其中​​一個可以-process只能順序執行。

*（注意：這裡我忽略了SIMD之類的東西）

這是一個很好的問題，

基本上，微控制器和ASIC的硬件（通常稱為矽）固定在石頭上，無法更改。可以配置 FPGA來代表許多不同種類的硬件（其中可能包括微控制器）。

您可能認為微控制器可以做很多不同的事情，但是這都是通過運行不同的程序來完成的-技術上來說是軟件，但有時也稱為固件-硬件本身基本不變，它執行相同的操作，但是輸入的順序不同。

FPGA通常是用來生成專用於ASIC的設計的不同之處在於，如果您想更新FPGA的內部工作原理或添加/刪除功能塊，只需要做的就是更新其固件， ASIC作為內部工作已致力於矽，因此不可重新配置。

因此，簡而言之，使用微處理器，您可以使用相同的硬件來運行不同的程序，使用FPGA，您可以重新配置硬件以執行不同的功能，而ASIC就像微處理器一樣，因為硬件不能

ASIC和FPGA都可以包含微控制器，如果可以，它們可以像獨立的微控制器一樣為它們編寫程序，這是一個示例。這是Altera的NIOS II嵌入式處理器。

如果仍然令人困惑，請讓我知道它尚不清楚，我將盡力澄清我的答案。

Gipsy >

好吧，如果行為像門的特定集合一樣，則沒有任何FPGA可以通過電信號進行編程，某些FPGA包含用於存儲此配置的閃存，有些則不需要，並且每次電源復位後都必須重新編程。

ASIC已從已經配置的生產線中退出。

FPGA錯誤可以通過固件升級來修復，而ASIC缺陷無法經濟地修復。

儘管FGPA具名，但它感覺非常“特定於應用程序”，因為必須重新連接它才能執行新的不同任務。

這與“特定於應用”。通過重新佈線，您可以將一個FPGA用於多個應用程序。您無法更改ASIC，因此只能將其應用於一項任務（該任務可能正在實現微控制器）。

儘管在重新連接FPGA的情況下，所有必需的硬件都應

不知道這意味著什麼。通常，有一個用於重新編程FPGA的軟件接口。這是一種ASIC，需要數百萬個[貨幣單位]的硬件。

FPGA的目的是可編程的，但這不是微處理器的目的嗎？

微控制器允許您為固定硬件編程順序軟件。就像普通的計算機一樣，但是非常小並且資源有限。 FPGA使您可以使用HDL對所需的任何硬件進行編程。