FPGA Nedir, Nerelerde Kullanılır?

anlatamadım

New member
Birçok bilgisayar standart bir donanıma sahiptir ve kullanıcılar, gereksinimlerine uygun olarak yeni donanımlar alır ya da var olan donanımı değiştirirler. Bu durum elbette sık sık yaşandığı vakit büyük problemlere yol açar. FPGA sistemi tam bu noktada devreye giriyor. FPGA bir işlemci üzere çalışıyor fakat kullanıcı tarafınca tekrar yine programlanabildiği için bir epey değerli avantaj sağlıyor.

FPGA devrelerinin kullanıcı tarafınca programlanabiliyor olmasının en büyük avantajı olağan olarak malidir. Bunun yanı sıra tekrar yeniden, farklı emellerle kullanılabildiği için son derece uzun ömürlüdür. Yani bir FPGA devresi alıp, uzun yıllar performansından ödün vermeden kullanabilirsiniz. Gelin FPGA nedir, ne işe fayda, nerelerde kullanılır üzere sorular üzerinden bu donanımı biraz daha yakından tanıyalım.

FPGA nedir?

Field Programmable Gate Array, özetlemek gerekirse FPGA, Türkçesi ile Alanda Programlanabilir Kapı Dizileri; en sıradan tarifiyle, yine programlanabilen tümleşik devrelerdir. Makul mantık blokları ve bu mantık bloklarını birbirine bağlayan orta ilişkilerden oluşur. Kullanım alanı son derece geniştir.

FPGA ne işe fayda?

FPGA devresinin temel gayesi, kullanıcı tarafınca gereksinim duyulan mantık fonksiyonlarını yerine getirmektir. FPGA devresinde bulunan her bir mantık bloğu, muhtaçlık duyulan fonksiyona nazaran bir daha programlanabilir. Tam olarak gereksinim duyulan fonksiyona göre programlanabilen FPGA yardımıyla epeyce daha karmaşık yapıya sahip olan başka devre elemanları hayli daha fonksiyonel olarak çalışırlar.

FPGA temel olarak data giriş ve çıkışı prensibiyle çalışır. Giren data işlenir ve gereksinim duyulan yapıda çıkar. Örneğin, FPGA devrenizin sadece 20 bit bilgi işlemesini istiyorsanız bu süreç buyruğu üzerinden bir daha programlama yapabilirsiniz. Sonuç olarak sadece istediğiniz kadar çalışan devre, hayli daha kuvvetli bir performans gösterir. Bu performans yardımıyla başka donanımların da işi kolaylaşır.


FPGA nerelerde kullanılır?

  • Savunma teknolojileri
  • Kripto para madenciliği
  • Uzay teknolojileri
  • Sayısal işaret sürece sistemleri
  • Tıbbi görüntüleme teknolojileri
  • Otomotiv teknolojileri
FPGA devrelerinin en yaygın kullanıldığı alanlar bunlardır lakin sadece bunlar değildir. Fonksiyonel kullanım özellikleri yardımıyla FPGA devreleri, genel olarak paralel süreçlerin yapıldığı tüm teknoloji ve sistemlerde kullanılmaktadır. Üstelik düşük maliyetli olması ve esnek kullanım yapısı yardımıyla her alanda kendine yer bulmaktadır.

FPGA nasıl programlanır?

FPGA üzere karmaşık bir devre sisteminin nasıl programlanacağını elbette birkaç sıradan adımda anlatamayız. Yazılım ve bilgisayar mühendisleri tarafınca yapılan bu süreç son derece hassas düzenlemeler gerektirir. Bu düzenlemeler sırasında FPGA devresine uygun lisanlar ile bir daha programlama yapılır.

FPGA programlaması sırasında en yaygın kullanılan lisanlar VHDL programlama lisanı ve Verilog donanım tanımlama lisanıdır. Verilog C lisanına, VHDL ise Pascal lisanına benzeri. VHDL programlama lisanı, FPGA devrelerinin temel yapısını düzenlemek için kullanılır. Verilog ise programlama bilmeyen şahısların bile FPGA devreleri üzerinde düzenleme yapmasına imkan sağlar. bir daha de uzman olmayan şahıslar için oldukça karmaşık bir sistemdir.


FPGA avantajları:

  • Kullanım müddeti uzundur.
  • Kullanıcılar tarafınca güncellenebilir.
  • Geliştirme süreci süratlidir.
  • Sistemlerin hayli daha süratli ve verimli işlemesini sağlar.
  • Yazılım sürecini hızlandırır.
  • En düşük gecikmeyi sağladığı için gerçek vakitli uygulamalar için ülküdür.
  • Paralel data işlemek için ülküdür.
  • bir daha programlanabildiği için ASIC’e bakılırsa fazlaca daha avantajlıdır.
  • Daha küçük bir pano alanı gerektirdiği için güç verimliliği sağlar.
  • CPLD’ye bakılırsa epey daha esnektir.
  • Geliştirme maliyeti ASIC’e göre epey daha düşüktür.
Kullanıcı yorumlarına ve uzman görüşlerine nazaran FPGA devrelerinin öne çıkan avantajlarından kimileri bu türlü. Avantajlar listesine farklı unsurlar eklemek mümkün zira bu çeşit olumlu ve olumsuz yorumlar, kullanıcı alışkanlıklarına göre değişiklik göstermektedir.

FPGA dezavantajları:

  • Sık sık bir daha programlandığı vakit güç verimliliği ve performansı düşer.
  • Karmaşık ve sıkıntı bir yapıya sahiptir.
  • Yeni orta kontaklar ekledikçe gecikme müddeti artar.
  • Açılış yapılandırması için harici aygıt kullanır.
  • CPLD ve ASIC’e nazaran başlangıç maliyeti yüksektir.
Kullanıcı yorumlarına ve uzman görüşlerine göre FPGA devrelerinin öne çıkan dezavantajlarından kimileri bu türlü. Dezavantajlar listesine farklı unsurlar eklemek mümkün zira bu cins olumlu ve olumsuz yorumlar, kullanıcı alışkanlıklarına nazaran değişiklik göstermektedir.

yeniden tekrar programlanarak kullanıcıların işini kolaylaştıran devre sistemi FPGA nedir, ne işe fayda, nerelerde kullanılır üzere merak edilen soruları yanıtladık ve bu donanım hakkında bilmeniz gereken ayrıntılardan bahsettik. FPGA kullanıyorsanız tecrübenizi yorumlarda paylaşabilirsiniz.
 
Üst