Field Programmable Gate Arrays (FPGA’s) zijn geïntegreerde schakelingen (IC’s) die bestaan uit een reeks programmeerbare logische blokken en programmeerbare verbindingen. FPGA’s kunnen worden geherprogrammeerd om te voldoen aan de behoeften van specifieke toepassingen. FPGA’s worden gebruikt in een groot aantal toepassingen, waaronder ruimtevaart, automobielindustrie, medische, militaire en industriële toepassingen.
FPGA’s zijn eind jaren tachtig en begin jaren negentig ontwikkeld. De oorspronkelijke FPGA-apparaten waren gebaseerd op de Altera A1000 FPGA, die voor het eerst werd uitgebracht in 1985. Het eerste commerciële FPGA-apparaat was de ACT 1 van Actel, die in 1989 werd uitgebracht. Sindsdien zijn FPGA’s geavanceerder en krachtiger geworden, waarbij de nieuwste apparaten tot 1000 keer meer logische cellen bieden dan de oorspronkelijke FPGA-apparaten.
FPGA’s bieden vele voordelen ten opzichte van andere IC’s. Zij zijn kosteneffectief, met lagere initiële kosten dan andere IC’s. FPGA’s zijn ook flexibeler en kunnen snel opnieuw worden geprogrammeerd of geconfigureerd om te voldoen aan de behoeften van een specifieke toepassing. FPGA’s bieden ook hogere prestaties en snellere ontwerpcycli dan andere IC’s.
FPGA’s zijn typisch samengesteld uit een verzameling logische blokken en interconnecties die kunnen worden geprogrammeerd om specifieke functies uit te voeren. De logische blokken zijn samengesteld uit logische cellen (LC’s), de basisbouwstenen van de FPGA. De LC’s kunnen worden geconfigureerd om digitale logische functies uit te voeren, zoals AND, OR, NAND, NOR, XOR en flip-flops.
FPGA’s worden geprogrammeerd met behulp van een hardwarebeschrijvingstaal (HDL), zoals Verilog of VHDL. HDL’s worden gebruikt om de functionaliteit van de FPGA te beschrijven en het programma te maken dat zal worden gebruikt om de FPGA te configureren. Het programma wordt vervolgens gecompileerd en in de FPGA geladen via de programmeerinterface van de FPGA.
FPGA’s hebben een breed scala van toepassingen, waaronder ruimtevaart, automobielindustrie, medisch, militair en industrieel. FPGA’s worden gebruikt in toepassingen zoals ingebedde systemen, digitale signaalverwerking (DSP), netwerken, opslag- en communicatiesystemen, en video- en beeldverwerking.
7. Er zijn een aantal verkopers van FPGA’s, waaronder Altera, Xilinx, Lattice en Microsemi. Elke leverancier biedt een reeks van verschillende FPGA-apparaten, met verschillende niveaus van prestaties en functies.
FPGA’s zijn geïntegreerde schakelingen die bestaan uit een reeks programmeerbare logische blokken en interconnecties. FPGA’s bieden vele voordelen ten opzichte van andere IC’s, waaronder lagere kosten, hogere prestaties en snellere ontwerpcycli. FPGA’s worden gebruikt in een breed scala van toepassingen, waaronder ruimtevaart, automobielindustrie, medische, militaire en industriële toepassingen. Er zijn een aantal verkopers die FPGA-apparaten aanbieden, waarbij elke verkoper een reeks verschillende FPGA-apparaten aanbiedt.
FPGA staat voor Field-Programmable Gate Array. Het is een type geïntegreerd circuit (IC) dat door de klant of ontwerper kan worden geconfigureerd na fabricage – vandaar de term “field-programmable”.
Een FPGA bestaat gewoonlijk uit een matrix van logische poorten en andere circuits die met elkaar kunnen worden verbonden om een bepaalde logische functie of reeks functies uit te voeren. De verbindingen tussen de poorten zijn programmeerbaar, zodat de ontwerper de functie van de FPGA na de fabricage kan wijzigen.
FPGA’s worden gebruikt in een verscheidenheid van toepassingen waar een logicaontwerp vaak moet worden gewijzigd of bijgewerkt, of waar de logica in hardware moet worden geïmplementeerd omwille van snelheid of andere redenen.
Raspberry Pi is geen FPGA.
Er is geen eenvoudig antwoord op deze vraag omdat het van een aantal factoren afhangt. In het algemeen zijn FPGA’s efficiënter dan CPU’s als het gaat om bepaalde taken, zoals die waarbij veel parallelle verwerking komt kijken. Ze kunnen ook opnieuw worden geconfigureerd om de manier waarop ze gegevens verwerken te veranderen, wat een voordeel kan zijn ten opzichte van een CPU. Maar CPU’s zijn over het algemeen flexibeler en vaak sneller in het uitvoeren van bepaalde taken. Het hangt dus echt af van de specifieke toepassing die je gebruikt.
Er zijn een paar nadelen aan FPGA die men moet overwegen voordat men dit type hardware gebruikt. Ten eerste kan FPGA duurder zijn dan andere soorten hardware. Dit komt omdat FPGA specifiek voor de toepassing moet worden ontworpen, wat de kosten kan verhogen. Ten tweede kan FPGA moeilijker te gebruiken zijn dan andere soorten hardware. Dit komt doordat het ontwerpproces complexer kan zijn, en de gebruiker moet goed begrijpen hoe FPGA werkt om er optimaal gebruik van te kunnen maken. Tenslotte kan een FPGA minder flexibel zijn dan andere soorten hardware. Dit komt omdat de gebruiker beperkt is tot het ontwerp van de FPGA, en het moeilijk kan zijn om het ontwerp te veranderen als het eenmaal is gemaakt.
Nee, FPGA’s kunnen niet worden gehackt.