FPGA vs ASIC
FPGA vs ASIC
相同点
都设计使用硬件描述语言(HDL),如VHDL或Verilog。但ASIC相比于FPGA开发上,代码风格更为随意,因为FPGA是先有电路,后有代码,ASIC是先有代码后面有专门的人员进行布局布线,而且是专用的布局布线软件工具。
不同点
可编程性:FPGA可重构电路,完全由用户通过软件进行配置和编程,从而完成某种特定的功能,且可以反复擦写;ASIC永久电路,ASIC需要较长的开发周期,风险较大,一旦有问题,成片全部作废。
功耗:在相同工艺条件下,FPGA要大于ASIC。FPGA,尤其是基于占用大量硅面积的、每个单元六个晶体管的静态存储器(SRAM)的查找表(LUT)和配置元件技术的FPGA,其功耗要比对等的ASIC大得多。ASIC的功耗可以非常精确地控制和优化(低功耗设计)。
速度:FPGA内部是基于通用的结构,根据RTL设计选择内部布局布线,FPGA结构上的通用性必然导致冗余。ASIC是根据设计需求,最优化cell逻辑资源,没有结构上的限制,并且做到最优布局走线,降低走线延迟和CELL延时。相同的工艺和设计,在FPGA上的速度应该比ASIC跑得慢。
频率:ASIC主频时钟是远高于FPGA系统主频时钟,一个很重要的原因也是有专门布局布线,另一个原因是ASIC使用组合逻辑相对较多。
模拟:FPGA不可能进行模拟设计,ASIC在专用于模拟收发器的射频(RF)核心上,可以不包含许多专用的模拟收发器。
应用:FPGA 的可配置性更适合科研、军工等应用,而 ASIC 的高性能和低成本则适合消费电子领域(包括移动终端)
原型设计:FPGA优先用于原型设计和验证设计或概念。ASIC除非经过绝对验证,否则不建议使用ASIC对设计进行原型设计。一旦硅被贴上胶带,几乎什么也无法修复设计缺陷。FPGA验证是进行ASIC设计的重要环节,完成FPGA验证可以说就完成了ASIC整套流程的50~80%。
设计流程:FPGA设计人员一般不需要关心后端设计,ASIC设计人员需要关心从RTL到重置树、时钟树、物理布局和布线、工艺节点、制造约束(DFM)、测试约束(DFT)等所有事情,通常每一个领域都由不同的专业人员处理。
成本:ASIC开发成本高于FPGA,随着使用数量增加,FPGA成本上升幅度高于ASIC,下图是Xilinx公司制作的成本比较:
面积:定制化的电路设计和工艺使用ASIC面积小于FPGA。
参考博客:
https://blog.csdn.net/wujianing_110117/article/details/107118998
https://zhuanlan.zhihu.com/p/400846011
https://blog.csdn.net/qq_44933149/article/details/121904180
https://zhuanlan.zhihu.com/p/411129951
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