2016년 10월 28일 금요일

진보된 시스템 아키텍처의 동향 분석 - 2

FPGA (Field-programmable gate array) 

FPGA는 설계 가능 논리 소자와 프로그래밍가능 내부선이 포함된 반도체 소자이다. 설계 가능 논리 소자는 AND, OR, XOR, NOT, 더 복잡한 디코더나 계산기능의 조합 기능 같은 기본적인 논리 게이트의 기능을 복제하여 프로그래밍할 수 있다. 대부분의 FPGA는 프로그래밍가능 논리 요소 (FPGA 식으로는 논리 블록이라고도 함)에 간단한 플립플롭이나 더 완벽한 메모리 블록으로 된 메모리 요소를 포함하고 있다. 
FPGA는 일반적으로 주문형 반도체(ASIC) 대용품보다 느리고, 복잡한 설계에 적용할 수 없으며, 소비전력이 크다. 그러나 개발시간이 짧고, 오류를 현장에서 재수정 할 수 있고, 초기 개발비가 저렴하다는 장점이 있다. 제조사는 설계 이후에 수정할 수 없도록 할당된 덜 유연한 FPGA 버전으로 싸게 팔 수 있다. 이런 설계개발은 일반적인 FPGA에서 만들었고 좀 더 ASIC와 비슷한 고정된 버전으로 변경되었다. CPLD는 비슷한 역할을 할 수 있는 소자이다. 모든 FPGA 칩은 재구성 가능한 디지털 회로를 실행하기 위해 일정 갯수의 프로그래밍 가능한 커넥트를 가진 미리 정의된 리소스로 구성되어 있다. 


<그림5> FPGA 구성 요소 

 출처: http://www.ni.com/white-paper/  


FPGA 칩이 전 산업 분야에 걸쳐 채택되고 있는 이유는 FPGA가 ASIC 및 프로세서 기반 시스템의 우수한 부분을 통합하기 때문이다. FPGA의 장점은 다음과 같다. 


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