Sự khác biệt giữa FPGA và Vi điều khiển

FPGA vs Vi điều khiển

Trong thế giới của điện tử và mạch kỹ thuật số, thuật ngữ vi điều khiển được sử dụng rất rộng rãi. Hầu như mọi thiết bị có nghĩa là kết nối và tương tác với máy tính đều có một vi điều khiển nhúng bên trong để thuận tiện cho việc giao tiếp. Cấu trúc của vi điều khiển có thể so sánh với một máy tính đơn giản được đặt trong một chip đơn với tất cả các thành phần cần thiết như bộ nhớ và bộ hẹn giờ được nhúng bên trong. Nó được lập trình để thực hiện một số tác vụ đơn giản cho phần cứng khác. Mảng cổng lập trình trường hoặc FPGA là một mạch tích hợp có thể chứa hàng triệu cổng logic có thể được cấu hình bằng điện để thực hiện một tác vụ nhất định.

Bản chất rất cơ bản của FPGA cho phép nó linh hoạt hơn hầu hết các bộ vi điều khiển. Thuật ngữ trường lập trình đã cho bạn biết rằng toàn bộ thiết bị FPGA có thể được lập trình lại để thực hiện bất kỳ tác vụ logic nào có thể được gắn vào số lượng cổng mà nó có. Bạn có thể tua lại tất cả các cổng logic để cấu hình nó theo nhiệm vụ bạn đã nghĩ. Các bộ vi điều khiển đã có sẵn bộ mạch và lệnh riêng mà lập trình viên phải tuân theo để viết mã cho bộ vi điều khiển đó giới hạn nó trong một số tác vụ nhất định.

Tính linh hoạt của các GPU có giá vì chúng tiêu thụ nhiều năng lượng hơn các bộ vi điều khiển thông thường, khiến chúng không phù hợp với các ứng dụng mà việc tiêu hao năng lượng là một vấn đề. Việc thực hiện một chức năng FPGA trong một vai trò nhất định cũng sẽ mất nhiều thời gian hơn so với vi điều khiển bởi vì bạn sẽ phải viết tất cả mã từ đầu và chuyển đổi nó sang ngôn ngữ máy. Với vi điều khiển, bạn có thể mua các gói hướng đến một nhiệm vụ nhất định và chỉ cần lập trình chúng theo đặc điểm kỹ thuật chính xác của bạn tương đối khó hiểu. Giá cả liên quan đến các GPU cũng có thể được thực hiện theo nghĩa đen vì việc sử dụng các GPU có thể khiến các nhà sản xuất tốn kém hơn nhiều so với các vi điều khiển đơn giản. Đó là lý do tại sao các GPU thường được thấy trong các sản phẩm có mức độ phức tạp cao nhưng chỉ có nhu cầu thấp. Khi nhu cầu tăng và sản xuất hàng loạt trở nên cần thiết, mạch được chuyển sang ASIC như vi điều khiển nơi chi phí sản xuất ít hơn.

Tóm lược:
1. Vi điều khiển là các máy tính mini được chế tạo tùy chỉnh trong một IC trong khi các GPU chỉ bao gồm các khối logic có thể được tua lại bằng điện
2. Vi điều khiển tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các GPU
3. Các GPU mất nhiều thời gian hơn để thiết lập trong khi có các bộ vi điều khiển được chế tạo sẵn được bán cho các mục đích sử dụng cụ thể
4. Xây dựng các thiết bị có đồ họa có chi phí cao hơn so với vi điều khiển