[FPGA] FPGA

[FPGA] FPGA

FPGA란 Field Programmable Gate Array의 줄임말로 Array Based와 Row Based 두 가지 방법이 있으며 Gate Array와 매우 흡사하지만 Program에 의해 내부 회로 배선이 연결되는 형식을 취하고 있다.

FPGA는 Logic Cell 위주의 설계 방식이기 때문에 SPLD Block 내부의 배선이 외부와 직접 연결될 수 있도록 고안되어 일반 Gate Array와 매우 비슷하며 Timing Simulation이 반드시 필요하다.

다른 Programmable Device에 비해 속도가 월등히 뛰어나고 집적도가 좋으며 부품 단가도 훨씬 저렴하지만 이 종류는 단 한번 밖에 구울 수 없기 때문에 주로 연구 개발용보다는 제품 생산용으로 많이 사용된다.

FPGA는 대게 2,000-20.000 Gates 급의 회로에 적당하다.

FPGA란 현장에서 프로그래밍 할 수 있는 Gate Array로 사용자가 칩의 동작 특성을 사용자의 목적에 맞게 만들어서 사용할 수 있는 칩이다.

반도체의 종류에 따라 메모리 반도체와 비메모리 반도체가 있으며 메모리 반도체는 RAM, ROM 같은 데이터 저장용 반도체이고, 비메모리 반도체는 Semi custom IC, FULL Custom IC, Logic IC 정도로 구분한다.

Logic IC는 AND gate, OR gate 처럼 칩의 내부에 단순한 게이트를 형성해 놓아서 칩의 스팩대로 신호를 넣어주면 메이커에 상관없이 동일한 동작 특성을 보이는 단순한 형태의 칩을 말하고 

Semi Custom IC는 마이크로 프로세서 같은 종류의 사용자가 프로그램을 할 수 있도록 만들어진 IC를 말한다. 

FULL Custom IC는 FPGA, ASIC 등 칩이라는 밑마탕만 메이커에서 만들어서 제공하고 나머지 칩의 동작 특성 및 핀 배열 등 모든 걸 사용자가 직접 할 수 있도록 되어있는 IC들을 말한다.

FPGA의 설계 방법은 VHDL이나 Verilog라는 언어를 사용하여 설계하거나 

로직을 배치하고 선을 직접 연결해주는 스케매틱한 방법이 있다.