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Glossar

Feldprogrammierbares Gate-Array

21. November 2023 – Ungefähr 2 min Minuten zum Lesen

Was ist ein Field Programmable Gate Array (FPGA)?

Ein Field Programmable Gate Array (FPGA) ist ein integrierter Schaltkreis, der es Kunden oder Designern ermöglicht, ihn nach dem Herstellungsprozess entsprechend ihren Anforderungen neu zu konfigurieren. Diese Anpassung umfasst die Auswahl und Platzierung einer Reihe von Gates, Schaltern und Routing-Kanälen. Die Programmierung des FPGA kann von einem einzelnen, einfachen Logikgatter bis hin zu mehreren komplexen Funktionen reichen.

Benutzer programmieren das FPGA direkt mit Programmiersprachen wie Verilog oder VHDL, um benutzerdefinierte Hardwarefunktionen zu erstellen, die speziell auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Es ist wichtig zu beachten, dass FPGA keine neue Technologie ist, sondern eine Kombination bestehender Technologien, die es schon seit über 40 Jahren gibt. Wenn Sie schon einmal mit einem Arduino-Board gearbeitet haben, verfügen Sie möglicherweise bereits über einige Erfahrungen mit der FPGA-Technologie.

Die Konfiguration des FPGA kann aus der Ferne erfolgen, typischerweise nach der Installation in der Endanwendung.

Aufgrund seiner Programmierbarkeit kann das gleiche FPGA für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen verwendet werden. Dank dieser Funktion eignet sich das Gerät auch für die Prototypenerstellung neuer Designs mit minimalen Vorabkosten.

Wo wird es verwendet?

FPGA ist eine Form programmierbarer Logik, die die Flexibilität von Software mit der Hardwareleistung eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) kombiniert.

Dadurch handelt es sich bei FPGAs um äußerst leistungsstarke Chips, die auf bestimmte Einsatzzwecke zugeschnitten werden können. Sie finden primäre Anwendungen in Hochleistungsrechnerbereichen wie Telekommunikation, Militär, Luft- und Raumfahrt und Finanzen. FPGAs werden auch zum Mining von Bitcoin und anderen Kryptowährungen verwendet.

Der Hauptvorteil eines FPGA gegenüber einem Allzweckprozessor ist seine Effizienz in Bezug auf Stromverbrauch, Größe und Geschwindigkeit. Diese Faktoren werden mit zunehmender Anzahl der Berechnungen immer wichtiger. Im Gegensatz zu fest verdrahteten ASIC-Implementierungen bieten FPGAs eine größere Flexibilität und ermöglichen Änderungen in der Hardware-Implementierung, ohne die darauf laufende Software zu ändern.

FPGAs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, vom Kryptowährungs-Mining bis zur Audioverarbeitung. Sie bieten eine flexible Alternative zu anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs), die für bestimmte Zwecke entwickelt wurden und nicht für andere Zwecke verwendet werden können.

In der Vergangenheit galten FPGAs für die meisten Unternehmen als teuer. Jüngste Entwicklungen haben sie jedoch erschwinglicher gemacht, was bei Unternehmern und Ingenieuren für Begeisterung gesorgt hat.

FPGAs können für völlig unterschiedliche Anwendungen programmiert werden. Heute kann eine bestimmte Plattform für einen Job genutzt werden und morgen kann sie für etwas ganz anderes genutzt werden, ohne bei Null anfangen zu müssen.

Avatar von Coincu

Autor

Coincu

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Feldprogrammierbares Gate-Array

Was ist ein Field Programmable Gate Array (FPGA)?

Ein Field Programmable Gate Array (FPGA) ist ein integrierter Schaltkreis, der es Kunden oder Designern ermöglicht, ihn nach dem Herstellungsprozess entsprechend ihren Anforderungen neu zu konfigurieren. Diese Anpassung umfasst die Auswahl und Platzierung einer Reihe von Gates, Schaltern und Routing-Kanälen. Die Programmierung des FPGA kann von einem einzelnen, einfachen Logikgatter bis hin zu mehreren komplexen Funktionen reichen.

Benutzer programmieren das FPGA direkt mit Programmiersprachen wie Verilog oder VHDL, um benutzerdefinierte Hardwarefunktionen zu erstellen, die speziell auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Es ist wichtig zu beachten, dass FPGA keine neue Technologie ist, sondern eine Kombination bestehender Technologien, die es schon seit über 40 Jahren gibt. Wenn Sie schon einmal mit einem Arduino-Board gearbeitet haben, verfügen Sie möglicherweise bereits über einige Erfahrungen mit der FPGA-Technologie.

Die Konfiguration des FPGA kann aus der Ferne erfolgen, typischerweise nach der Installation in der Endanwendung.

Aufgrund seiner Programmierbarkeit kann das gleiche FPGA für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen verwendet werden. Dank dieser Funktion eignet sich das Gerät auch für die Prototypenerstellung neuer Designs mit minimalen Vorabkosten.

Wo wird es verwendet?

FPGA ist eine Form programmierbarer Logik, die die Flexibilität von Software mit der Hardwareleistung eines anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreises (ASIC) kombiniert.

Dadurch handelt es sich bei FPGAs um äußerst leistungsstarke Chips, die auf bestimmte Einsatzzwecke zugeschnitten werden können. Sie finden primäre Anwendungen in Hochleistungsrechnerbereichen wie Telekommunikation, Militär, Luft- und Raumfahrt und Finanzen. FPGAs werden auch zum Mining von Bitcoin und anderen Kryptowährungen verwendet.

Der Hauptvorteil eines FPGA gegenüber einem Allzweckprozessor ist seine Effizienz in Bezug auf Stromverbrauch, Größe und Geschwindigkeit. Diese Faktoren werden mit zunehmender Anzahl der Berechnungen immer wichtiger. Im Gegensatz zu fest verdrahteten ASIC-Implementierungen bieten FPGAs eine größere Flexibilität und ermöglichen Änderungen in der Hardware-Implementierung, ohne die darauf laufende Software zu ändern.

FPGAs werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, vom Kryptowährungs-Mining bis zur Audioverarbeitung. Sie bieten eine flexible Alternative zu anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs), die für bestimmte Zwecke entwickelt wurden und nicht für andere Zwecke verwendet werden können.

In der Vergangenheit galten FPGAs für die meisten Unternehmen als teuer. Jüngste Entwicklungen haben sie jedoch erschwinglicher gemacht, was bei Unternehmern und Ingenieuren für Begeisterung gesorgt hat.

FPGAs können für völlig unterschiedliche Anwendungen programmiert werden. Heute kann eine bestimmte Plattform für einen Job genutzt werden und morgen kann sie für etwas ganz anderes genutzt werden, ohne bei Null anfangen zu müssen.

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