XCVU9P-2FLGA2104I – Circuiti integrati, integrati, FPGA (array di gate programmabili sul campo)

Principio di funzionamento:
Gli FPGA utilizzano un concetto come Logic Cell Array (LCA), che consiste internamente di tre parti: il Configurable Logic Block (CLB), il Input Output Block (IOB) e l'interconnessione interna.Gli FPGA (Field Programmable Gate Array) sono dispositivi programmabili con un'architettura diversa rispetto ai tradizionali circuiti logici e gate array come i dispositivi PAL, GAL e CPLD.La logica dell'FPGA viene implementata caricando le celle di memoria statiche interne con dati programmati, i valori memorizzati nelle celle di memoria determinano la funzione logica delle celle logiche e il modo in cui i moduli sono collegati tra loro o all'I/ O.I valori memorizzati nelle celle di memoria determinano la funzione logica delle celle logiche e il modo in cui i moduli sono collegati tra loro o agli I/O e, infine, le funzioni che possono essere implementate nell'FPGA, che consente una programmazione illimitata .

Progettazione del chip:
Rispetto ad altri tipi di progettazione di chip, per i chip FPGA di solito sono richiesti una soglia più elevata e un flusso di progettazione di base più rigoroso.In particolare, il progetto dovrebbe essere strettamente legato allo schema FPGA, che consente una scala più ampia di progettazione di chip speciali.Utilizzando Matlab e speciali algoritmi di progettazione in C, dovrebbe essere possibile ottenere una trasformazione fluida in tutte le direzioni e quindi garantire che sia in linea con l'attuale pensiero tradizionale sulla progettazione dei chip.Se questo è il caso, di solito è necessario concentrarsi sull'integrazione ordinata dei componenti e sul linguaggio di progettazione corrispondente per garantire un design del chip utilizzabile e leggibile.L'uso degli FPGA consente il debug della scheda, la simulazione del codice e altre operazioni di progettazione correlate per garantire che il codice corrente sia scritto in un modo e che la soluzione di progettazione soddisfi i requisiti di progettazione specifici.Oltre a ciò, si dovrebbe dare la priorità agli algoritmi di progettazione al fine di ottimizzare la progettazione e l’efficacia del funzionamento del chip.Come progettista, il primo passo è costruire un modulo algoritmo specifico a cui è correlato il codice del chip.Questo perché il codice pre-progettato aiuta a garantire l'affidabilità dell'algoritmo e ottimizza in modo significativo la progettazione complessiva del chip.Con il debugging completo della scheda e i test di simulazione, dovrebbe essere possibile ridurre il tempo di ciclo impiegato nella progettazione dell'intero chip alla fonte e ottimizzare la struttura complessiva dell'hardware esistente.Questo nuovo modello di progettazione del prodotto viene spesso utilizzato, ad esempio, quando si sviluppano interfacce hardware non standard.

La sfida principale nella progettazione FPGA è acquisire familiarità con il sistema hardware e le sue risorse interne, garantire che il linguaggio di progettazione consenta l'efficace coordinamento dei componenti e migliorare la leggibilità e l'utilizzo del programma.Ciò pone anche elevate esigenze al progettista, che deve acquisire esperienza in più progetti per soddisfare i requisiti.

 La progettazione dell'algoritmo deve concentrarsi sulla ragionevolezza per garantire il completamento finale del progetto, proporre una soluzione al problema basata sulla situazione reale del progetto e migliorare l'efficienza del funzionamento dell'FPGA.Dopo aver determinato l'algoritmo dovrebbe essere ragionevole costruire il modulo, per facilitare la successiva progettazione del codice.Il codice pre-progettato può essere utilizzato nella progettazione del codice per migliorare l'efficienza e l'affidabilità.A differenza degli ASIC, gli FPGA hanno un ciclo di sviluppo più breve e possono essere combinati con requisiti di progettazione per modificare la struttura dell'hardware, il che può aiutare le aziende a lanciare rapidamente nuovi prodotti e soddisfare le esigenze di sviluppo di interfacce non standard quando i protocolli di comunicazione non sono maturi.