Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Skąd się bierze siła ASIC ?

Borneq 19 Lip 2014 20:32 993 5
  • #1 19 Lip 2014 20:32
    Borneq
    Poziom 9  

    Układu ASIC wykorzystywane np. w kopaniu bitcoina są o wiele szybsze, tańsze i zużywają mniej energii w przeliczeniu na ilość obliczeń niż FPGA. Wadą jest to, że mogą być użyte tylko do jednego zadania. Potrafią obliczać setki miliardów razy na sekundę jedną funkcję. Jaka jest generalnie różnica powodująca to że ASIC mogą osiągać prędkości niedostępne FPGA? Czy dałoby się połączyć zalety obu tych typów tworząc potężne układu programowane?

    0 5
  • #2 19 Lip 2014 20:37
    askr
    Poziom 35  

    Wyobraź sobie, że zaprogramowano jakiś układ FPGA, do jakiegoś zadania...
    Sporo kości zostało niewykorzystane. Teraz usuń wszystko, co nie jest potrzebne, zoptymalizuj ułożenie na kości i masz ASIC. Tak w uproszczeniu. Nie zostaje nic, co można by w przyszłości zmienić, przeprogramować na kości.

    0
  • #3 19 Lip 2014 22:12
    Eagle
    Poziom 23  

    Wiki:
    "FPGA (...) Dla projektanta ma funkcjonalność taką samą jak układ typu ASIC"
    "Układy FPGA są zazwyczaj wolniejsze od odpowiadających im układów ASIC i pobierają więcej mocy. Mają natomiast wiele innych zalet takich jak krótszy czas projektowania, niższe koszty produkcji (dla małych serii). "

    Aby wyjaśnić różnicę poczytaj wspomnianą wiki, i wyobraź sobie ile tranzystorów potrzeba w ASIC do negacji sygnału i ile w FPGA. Z tego prostego przykładu, prosty wniosek więcej prądu i wolniejsza praca w FPGA.

    0
  • Pomocny post
    #4 19 Lip 2014 22:45
    Futrzaczek
    Admin Grupy Retro

    Borneq napisał:
    Czy dałoby się połączyć zalety obu tych typów tworząc potężne układu programowane?

    Tak działają układy PSoC - specjalizowane bloki zawarte w jednym, programowalnym układzie.

    0
  • #5 19 Lip 2014 23:04
    Borneq
    Poziom 9  

    Eagle napisał:

    Aby wyjaśnić różnicę poczytaj wspomnianą wiki, i wyobraź sobie ile tranzystorów potrzeba w ASIC do negacji sygnału i ile w FPGA. Z tego prostego przykładu, prosty wniosek więcej prądu i wolniejsza praca w FPGA.


    Jestem raczej laikiem w tej dziedzinie, choć temat ciekawy. Bramka not wygląda mi na układ dużo prostszy niż tranzystor, ale to bramka składa się z tranzystorów a nie odwrotnie, bo tak działają już półprzewodniki. Przypuszczam że bramka będzie składała się z dwóch albo trzech tranzystorów. Czy będzie różnica między ASIC a FPGA?

    0
  • Pomocny post
    #6 20 Lip 2014 20:29
    piotrva
    Moderator na urlopie...

    Nie.

    Po pierwsze bramki są zrobione z tranzystorów, tranzystory z krzemu z domieszkami i metalu oraz innych substancji.

    Dalej musisz wiedzieć, że każda bramka ma coś takiego jak czas propagacji - czyli np. nasz not - podajesz 1 na wejście i musisz zaczekać pewien (określony zjawiskami fizycznymi) czas zanim na wyjściu dostaniesz 0 i na odwrót.

    Teraz porównajmy 2 układy:

    1. Bramkę not w układzie scalonym (taki ASIC jednoelementowy)
    2. Bramkę not zaimplementowaną na układzie FPGA

    W pierwszym wypadku masz z grubsza rzecz biorąc po prostu elementy bramki not i tylko ich czas propagacji się liczy.

    W układzie FPGA masz bufory wejściowe, potem przełączniki konfiguracyjne, potem gdzieś tam jakiś element realizujący funkcję not (niekoniecznie prostą bramkę - może być to zestaw kilkudziesięciu bramek) i znowu drogę przez przełączniki konfiguracyjne do bufora wyjściowego.

    Nie trudno zauważyć, że w układzie FPGA mamy więcej rzeczy po drodze -> większy czas propagacji -> działa wolniej.

    Możemy to porównać też do budowy autka z klocków lego i zamówieniu wykonania (np. w druku 3d gotowego wg. projektu) - pierwsze będzie uniwersalne, a drugie dokładniejsze i bardziej aerodynamiczne i lżejsze, bo nie będziemy ograniczeni kształtem klocków.

    Tu układ ASIC nie ma po prostu rzeczy niepotrzebnych mogących realizować 100 innych funkcji, ale w sposób mniej optymalny, ma za to elementy realizujące jedną funkcję i tylko te konieczne oraz połączone (przez dobrego inżyniera) w sposób optymalny - nie jesteśmy ograniczeni kształtem klocków ;)

    0