Field-Programmable Gate Array
Un FPGA (Field-Programmable Gate Array) est un circuit intégré qui peut être reprogrammé après sa fabrication.
Les FPGAs sont généralement plus lents que leur équivalent en ASIC (Application Specific Integrated Circuit) et consomment davantage d'énergie. Cependant, ils ont plusieurs avantages : délai de mise sur le marché, temps de développement plus court et coût inférieur pour de petites séries (moins de 10 000 unités). Il est parfois possible de transformer directement un FPGA en une version ASIC plus rapide et consommant moins.
Plusieurs FPGA modernes possèdent la possibilité d'être reprogrammés (on parle de configuration lorsqu'il s'agit de programmation du matériel) partiellement à la volée. Ceci permet d'obtenir des systèmes reconfigurables - par exemple une unité centrale dont les instructions changent dynamiquement en fonction des besoins.
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Applications
Les principaux domaines d'application des FPGA couvrent les DSP (Digital Signal Processor), l'imagerie médicale, les réseaux et surtout le prototypage.
Conception
Afin de pouvoir finaliser un FPGA, il est nécessaire d'utiliser un langage de description du matériel (HDL, pour Hardware Description Language) ou bien un outil de saisie graphique. Après compilation de cette description, on obtient un fichier de configuration pour le FPGA choisi. VHDL est un langage de description très répandu.
Procédes technologiques
Les procédés technologiques de base pour les composants programmables sont les suivants :
- SRAM - (Static Random Access Memory). Programmables à volonté et in-situ. Habituellement en technologie CMOS.
- Anti-fusible - Ne sont programmables qu'une seule fois. CMOS.
- EPROM - (Electrically Programmable Read-Only Memory). Peuvent être effacés (et reprogrammés) par exposition aux rayons ultra-violets. CMOS.
- EEPROM - (Electrically Eraseable Programmable Read-Only Memory). Peuvent être effacés et reprogrammés à volonté. Quelques-uns peuvent être programmés in-situ. CMOS.
- Flash - (Flash-erase EPROM). Mêmes propriétés que EEPROM mais avec une densité supérieure (donc avec un coût inférieur pour une complexité donnée). CMOS.
- Fusible - Programmables une seule fois. Technologie bipolaire.
Fabricants
Parmi les fabriquants de tels circuits programmables, on trouve Xilinx, Altera, Lattice Semiconductor, Actel, Cypress, Atmel et QuickLogic.
Liens
- FAQ PLD et FPGA
- Les bases des FPGA par Ray Andraka
- Fpga4Fun : divers projets fpga
- Open Cores : encore un site avec plusieurs projets fpga
- vendeurs de FPGA :