Field Programmable Gate Array (FPGA je integrovaný obvod, který umožňuje zákazníkům nebo návrhářům překonfigurovat podle požadavků po výrobním procesu. Toto přizpůsobení obvykle zahrnuje výběr a umístění sady hradel, přepínačů a směrovacích kanálů. Programování se liší v závislosti na potřebách a cíle, může to však být jedna jednoduchá logická brána nebo může zahrnovat více komplexních funkcí.

Uživatelé jej programují přímo pomocí programovacího jazyka, jako je Verilog nebo VHDL, aby vytvořili vlastní hardwarové funkce, které jsou specifické pro jejich potřeby.

Stojí za zmínku, že FPGA není ve skutečnosti nová technologie, ale spíše kombinace existujících technologií, která existuje již více než 40 let. Pokud jste si někdy hráli s deskou Arduino, budete mít nějaké zkušenosti s technologií FPGA.

Konfigurace FPGA může být provedena vzdáleně, obvykle po instalaci do koncové aplikace.

Protože je programovatelný, umožňuje používat stejný kus hardwaru pro řadu různých aplikací. Díky tomu je zařízení také použitelné pro prototypování nových návrhů s malými počátečními náklady.

Kde se používá?

Je to forma programovatelné logiky, která spojuje flexibilitu softwaru s hardwarovým výkonem integrovaného obvodu specifického pro aplikaci neboli ASIC.

Výsledkem je extrémně výkonný čip, který lze přizpůsobit konkrétnímu použití. FPGA nacházejí své primární uplatnění ve vysoce výkonných počítačích, jako jsou telekomunikace, armáda, letecký průmysl a finance. Technologie se také používá pro těžbu bitcoinů a dalších kryptoměn.

Primární výhodou FPGA oproti univerzálnímu procesoru je to, že může být efektivnější z hlediska spotřeby energie, velikosti a rychlosti. Každý z těchto faktorů se stává důležitějším s rostoucím počtem výpočtů. FPGA je mnohem flexibilnější než pevně zapojená implementace ASIC, což umožňuje změnit hardwarovou implementaci bez změny softwaru, který na něm běží.

FPGA se používají v aplikacích od těžby kryptoměn až po zpracování zvuku. FPGA poskytují flexibilní alternativu k aplikačně specifickým integrovaným obvodům (ASIC), což jsou čipy navržené pro konkrétní účel a nelze je znovu použít.

V minulosti byly FPGA pro většinu společností poměrně drahé. Ale nedávný vývoj je učinil dostupnějšími pro mnoho podniků, což vyvolalo vzrušení mezi podnikateli a inženýry.

FPGA lze naprogramovat tak, aby byly zcela odlišné aplikace. Dnes můžete použít určitou platformu pro jednu práci a zítra pro něco úplně jiného – to vše, aniž byste museli začínat od nuly.