Definición de FPGA (Field Programmable Gate Array)
Un FPGA (o Field Programmable Gate Array) es un dispositivo semiconductor que posee bloques lógicos interconectados para que puedan ser programados. Los FPGA surgen de los conceptos desarrollados en los PAL y los CPLD.
Los FPGA pueden ser reprogramados (hay versiones que pueden programarse una única vez), no son costosos, pero son más lentos y tienen un mayor consumo de energía que los ASIC. En la mayoría de los FPGA la configuración es volátil y debe ser recargada cuando es aplicada energía o cuando se requiere una funcionalidad diferente. La configuración generalmente es almacenada en memorias PROM o EEPROM.
Los FPGA utilizan una red de puertas lógicas que serán programadas por los clientes (y no por el fabricante). Generalmente son programados después de haber sido soldados al circuito impreso.
Los lenguajes de programación (llamados HDL o Hardware Description Language) más utilizados para programarlos son VHDL, Verilog y ABEL.
Ejemplos de los primeros FPGA son el secuenciador 82S105 (tenía también funciones flip flop -biestables-) y la matriz 82s100 (matriz de AND), lanzados a finales de los 70 por Signetics.
Los mayores fabricantes de FPGAs son Xilinx y Altera (los máximos rivales), y controlan el 80 por ciento del mercado (Xilinx representa el 50%).
Otras compañías son Lattice Semiconductor, Actel, SiliconBlue Technologies, Achronix y QuickLogic.
A pesar de que los FPGA tienen ciertas limitaciones, su versatilidad y bajo costo los hacen ampliamente utilizados en la industria electrónica. Se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde telecomunicaciones hasta sistemas embebidos en dispositivos móviles y automóviles. Además, los FPGA pueden ser utilizados para prototipos y diseños funcionales antes de ser enviados a producirse en chips integrados.
Con la evolución de la tecnología, los FPGA han evolucionado y son cada vez más potentes, con mayor capacidad y menor consumo de energía. También se están utilizando técnicas de apilamiento de chips y empaquetado en 3D para producir FPGAs aún más potentes y eficientes.
En resumen, los FPGA son dispositivos electrónicos programables que ofrecen una alternativa rentable y versátil para diseños de circuitos integrados personalizados. Con el uso de los lenguajes de programación adecuados, los ingenieros pueden diseñar y crear soluciones personalizadas adaptadas a sus necesidades específicas. Con el aumento de la demanda en tecnología personalizada, se espera que los FPGA sigan ganando en popularidad y utilidad en el futuro cercano.
Resumen: FPGA
Un FPGA es un dispositivo semiconductor que puede ser programado y reprogramado. Aunque son más lentos y consumen más energía que los ASIC, son más económicos. Utilizan una red de puertas lógicas que los clientes pueden programar mediante lenguajes de programación como VHDL, Verilog y ABEL. Los principales fabricantes del mercado son Xilinx y Altera.
¿Qué significa FPGA?
Un FPGA (Field Programmable Gate Array) es un dispositivo semiconductor que posee bloques lógicos interconectados que pueden ser programados.
¿Cuál es la diferencia entre un FPGA y un ASIC?
La principal diferencia entre un FPGA y un ASIC (Application Specific Integrated Circuit) es que los FPGA pueden ser reprogramados, mientras que los ASIC son programados una sola vez. Además, los FPGA tienden a ser más lentos y tienen un mayor consumo de energía en comparación con los ASIC.
¿Qué pasa con la configuración de un FPGA cuando se aplica energía?
En la mayoría de los casos, la configuración de un FPGA es volátil y debe ser recargada cada vez que se aplica energía. Esto se debe a que la configuración se almacena en memorias PROM o EEPROM dentro del FPGA.
¿Qué lenguajes de programación se utilizan para programar los FPGA?
Los lenguajes de programación más utilizados para programar los FPGA son VHDL, Verilog y ABEL. Estos lenguajes se conocen como HDL (Hardware Description Language).
¿Cuáles son algunos ejemplos de los primeros FPGA?
Algunos ejemplos de los primeros FPGA son el secuenciador 82S105, que también tenía funciones flip flop, y la matriz 82s100, que era una matriz de AND. Estos fueron lanzados a finales de los años 70 por Signetics.
¿Cuáles son los principales fabricantes de FPGAs?
Los principales fabricantes de FPGAs son Xilinx y Altera. Estas dos compañías controlan el 80% del mercado, siendo Xilinx el líder con el 50% de la cuota. Otras compañías de renombre en este campo son Lattice Semiconductor, Actel, SiliconBlue Technologies, Achronix y QuickLogic.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 17-06-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de FPGA. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/fpga.php
