SOPC, FPGA, ASIC, CPLD, SOC, ¿qué significan y cuál es la conexión entre ellos?
A finales de la década de 1990, los dispositivos lógicos programables (PLD) se habían vuelto tan complejos que se podían implementar sistemas completos en un único dispositivo programable. El concepto de sistema completo en un chip (SOC) se refiere a la implementación de un sistema definido por el usuario en un solo chip, generalmente un microprocesador que incluye memoria y periféricos en el chip. Inicialmente, hubo afirmaciones de que un verdadero SOC (o sistema en un chip programable (SOPC)) podría ofrecer un procesador basado en PLD. En 2000, Altera lanzó el procesador Nios, el primer producto del programa de procesador integrado Excalibur de Altera y el primer procesador configurable de la industria optimizado para lógica programable. Este artículo describe el proceso y las decisiones involucradas en el desarrollo del entorno de diseño del procesador Nios y cómo evolucionó hasta convertirse en la herramienta SOPC.
FPGA (Field Programmable Gate Array) es el circuito integrado de aplicación específica (ASIC) más integrado. Los usuarios pueden reconfigurar la lógica y los módulos de E/S dentro del FPGA para implementar la lógica del usuario, por lo que también puede hacerlo. utilizarse para simular CPU. Los datos de programación del usuario para la FPGA se guardan en el chip de memoria flash y se cargan en la FPGA para su inicialización después del encendido. También se puede programar en línea para realizar la reconfiguración en línea del sistema. Esta función puede personalizar la CPU en tiempo real de acuerdo con diferentes tareas informáticas. nios es una FPGA basada en tecnología SOPC para implementar un procesador de núcleo blando.
quartus es un entorno de desarrollo integrado FPGA
ASIC (Circuito integrado de aplicación específica) es un nuevo entorno de desarrollo integrado que se puede utilizar para FPGA. ASIC (Circuitos integrados de aplicación específica) es un circuito integrado diseñado y fabricado para satisfacer los requisitos específicos del usuario y las necesidades específicas del sistema electrónico. Actualmente, el uso de CPLD (dispositivo lógico programable complejo) y FPGA (matriz lógica programable en campo) para el diseño de ASIC es una de las formas más populares. Sus características son esencialmente programables en el campo del usuario. Admiten la tecnología de escaneo de límites, pero ambas tienen sus propias características. términos de integración, velocidad y métodos de programación. ASIC se caracteriza por adaptarse a las necesidades de usuarios específicos. Tiene muchas variedades, lotes pequeños y ciclos de diseño y producción cortos. Es producto de la estrecha integración de la tecnología de circuitos integrados y la tecnología completa de máquinas o sistemas de usuarios específicos. En comparación con los circuitos integrados de uso general, tiene un tamaño más pequeño, un peso más ligero, un menor consumo de energía, una mayor confiabilidad, un mejor rendimiento, una mayor confidencialidad, un menor costo y otras ventajas.
CPLD es la abreviatura de Dispositivo lógico programable complejo, que representa un dispositivo lógico programable después de la fabricación, los usuarios pueden definir funciones lógicas según sus propias necesidades.
SOC es un concepto de método de diseño general, que se refiere a un método de diseño de chip que integra múltiples módulos funcionales. Cada módulo funcional es diseñado mediante un programa de lenguaje de descripción de hardware y luego implementado por el circuito dentro de cada SOC; El módulo no es un "dispositivo" ASIC maduro que haya sido diseñado, sino que solo utiliza parte de los recursos del chip para implementar funciones tradicionales. Esta función no está limitada y puede ser una memoria o, por supuesto, un procesador.