elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

FPGA Nedir?

FPGA nedir? Ne işe yarar? Nerelerde kullanabilirim? Özellikleri nelerdir?Öncelikle bu soruları yanıtlamaya FPGA’nın açılımından ve ne anlama geldiğinden başlayabiliriz. Alanda programlanabilir kapı dizini anlamına gelen FPGA, programlanabilir mantık blokları ve bu bloklar arasındaki ara bağlantılardan oluşan ve geniş uygulama alanlarına sahip olan sayısal tümleşik devrelerdir.Bu tümleşik dereler, tasarımcının ihtiyaç duyduğu mantık işlevlerini gerçekleştrme amacına yönelik olarak üretilmiş olup her bir mantık bloğunun işlevi kullanıcı tarafından düzenlenebilmektedir.Ayrıca birçok FPGA basit Flip-Flop olabileceği gibi daha bütünsel hafıza blokları da olabilmektedir.



A- A+
18.12.2014 tarihli yazı 7752 kez okunmuştur.
FPGA Nedir?

FPGA ile temel mantık kapılarının ve yapısı daha karmaşık olan devre elemanlarının işlevselliği artırılmaktadır. Alanda programlanabilir olarak adlandırılmasının nedeni ise mantık bloklarının ve ara bağlantıların üretim sürecinden sonra da istenen amaca göre yeniden programlanabilmesidir. FPGA’ların en önemli özelliklerinden biri paralel işlem yapabilmeleridir. Yani uygulamaya ve kapasiteye göre, birbirine paralel birçok işlemi aynı anda yapabilmek mümkündür. FPGA’lar genellikle ASIC’lere (Application Specific Integrated Circuit) göre daha yavaştır. ASIC’ler gibi karmaşık tasarımların üstesinden gelemezler ve aynı zamanda daha fazla güç tüketirler. FPGA’lar genellikle ASIC tasarımların fiziksel gerçeklenebilirliğini doğrulamak amacıyla donanım ortamı sağlamak için kullanılır. İlk FPGA'larda CMOS tabanlı yapılandırma için SRAM tabanlı hücreler kullanılıyordu. İlk örnekleri çok basit olsa da temelde var olan mimari günümüzde hala kullanılmaktadır. Kullanıma ilk başlandığı 1980'lerin ortalarında FPGA'lardan, kısıtlı miktarda veri işleme görevlerinden faydalanılmıştır. Bu dönemde FPGA'lar genelde, fonksiyonlar veya cihazlar arasında ara bağlantı olarak kullanılmıştır. 1990'lı yılların başında artan kapasiteleri sayesinde geniş veri işlemleri gerektiren haberleşme ve ağ ortamlarında kullanımı artmıştır. 2000'lerin ilk yıllarında milyonlarca kapı içeren yüksek performanslı FPGA'lar piyasadaki yerini almıştır.  
 

 
 
İlginizi Çekebilir: Hangi Programlama Dilini Seçmeliyim?


FPGA Mimarisi ve Özellikleri

FPGA’lar birçok firma tarafından üretilir ve birbirinden farklı yapıda bulunabilirler. Bu farklılıklara rağmen cihazlar arasında tasarım mimarisi açısından birçok benzerlik bulunmaktadır. FPGA; programlanabilir mantık blokları, bu blok dizisini çevreleyen giriş-çıkış blokları ve ara bağlantılar olmak üzere düzenlenebilir üç ana bölümden oluşmuştur. Programlanabilir mantık blokları, ara bağlantılar içerisine gömülü şekilde bulunur. Bunların yapılandırılması ve aralarındaki iletişim ara bağlantılar sayesinde gerçekleşir. Giriş-çıkış blokları, ara bağlantılar ile bütünleşmiş devrenin paket bacakları arasındaki bağlantıyı kurar.
 
 


İlginizi Çekebilir: Sinyal işleme

 

FPGA Programlama Dilleri


FPGA  tasarımını oluşturmak için kullanıcı tarafından ya HDL dili ya da şematik dizayn oluşturulmalıdır. Günümüzde FPGA tasarlamak için kullanılan en yaygın yöntem HDL(donanım tanımlama dili)’dir. Bundan farklı olarak verilog ve VHDL dilleri de kullanılmaktadır. Bu diller arasında çok büyük bir fark yoktur.Ayrıca AHDL, ABEL, CUPL  dilleri diğer donanım tanıma dillerine örnek verilebilir.


FPGA Uygulama Alanları


FPGA; sayısal işaret işleme, radar haberleşme sistemi, uzay, savunma sistemleri, ASIC, medikal resimleme, robotik, ses tanıma, şifreleme ve kod çözme gibi bir çok alanda kullanılmaktadır. Ayrıca hızlı Fourier dönüşümü (FFT) ve konvolüsyon gibi yüksek performanslı hesaplamaların yapılmasını gerektiren uygulamalarda FPGA’ların kullanımı giderek artmaktadır.Fakat şu da söylenmelidir ki; FPGA’ların yüksek performans hesaplamalarında kabul görmeleri, tasarım zorluğundan dolayı hala belli bir limittedir.

 



Kaynak:

►Pamukkale Üniversitesi E.E.M.
►Wikipedia 
Hande Kılıçkır Hande Kılıçkır Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar