XCVU9P-2FLGA2104I - ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ, എംബഡഡ്, FPGA-കൾ (ഫീൽഡ് പ്രോഗ്രാമബിൾ ഗേറ്റ് അറേ)

പ്രവർത്തന തത്വം:
FPGA-കൾ ലോജിക് സെൽ അറേ (LCA) പോലുള്ള ഒരു ആശയം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ ആന്തരികമായി മൂന്ന് ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: കോൺഫിഗർ ചെയ്യാവുന്ന ലോജിക് ബ്ലോക്ക് (CLB), ഇൻപുട്ട് ഔട്ട്പുട്ട് ബ്ലോക്ക് (IOB), ഇൻ്റേണൽ ഇൻ്റർകണക്റ്റ്.ഫീൽഡ് പ്രോഗ്രാമബിൾ ഗേറ്റ് അറേകൾ (FPGAs) പരമ്പരാഗത ലോജിക് സർക്യൂട്ടുകളിൽ നിന്നും PAL, GAL, CPLD ഉപകരണങ്ങൾ പോലെയുള്ള ഗേറ്റ് അറേകളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായ ആർക്കിടെക്ചർ ഉള്ള പ്രോഗ്രാമബിൾ ഉപകരണങ്ങളാണ്.FPGA യുടെ ലോജിക് നടപ്പിലാക്കുന്നത് ആന്തരിക സ്റ്റാറ്റിക് മെമ്മറി സെല്ലുകൾ പ്രോഗ്രാം ചെയ്ത ഡാറ്റ ലോഡുചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണ്, മെമ്മറി സെല്ലുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ ലോജിക് സെല്ലുകളുടെ ലോജിക് ഫംഗ്ഷനും മൊഡ്യൂളുകൾ പരസ്പരം അല്ലെങ്കിൽ I/ യുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന രീതിയും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഒ.മെമ്മറി സെല്ലുകളിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന മൂല്യങ്ങൾ ലോജിക് സെല്ലുകളുടെ ലോജിക്കൽ ഫംഗ്‌ഷനും മൊഡ്യൂളുകൾ പരസ്പരം അല്ലെങ്കിൽ I/Os-ലേക്ക് ലിങ്ക് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന രീതിയും ആത്യന്തികമായി FPGA-യിൽ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഫംഗ്‌ഷനുകളും നിർണ്ണയിക്കുന്നു, ഇത് പരിധിയില്ലാത്ത പ്രോഗ്രാമിംഗ് അനുവദിക്കുന്നു. .

ചിപ്പ് ഡിസൈൻ:
മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ചിപ്പ് ഡിസൈനുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, FPGA ചിപ്പുകളെ സംബന്ധിച്ച് സാധാരണയായി ഉയർന്ന പരിധിയും കൂടുതൽ കർശനമായ അടിസ്ഥാന ഡിസൈൻ ഫ്ലോയും ആവശ്യമാണ്.പ്രത്യേകിച്ചും, പ്രത്യേക ചിപ്പ് ഡിസൈനിൻ്റെ വലിയ തോതിലുള്ള എഫ്പിജിഎ സ്കീമാറ്റിക്കുമായി ഡിസൈൻ അടുത്ത് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം.സിയിലെ മാറ്റ്ലാബും പ്രത്യേക ഡിസൈൻ അൽഗോരിതങ്ങളും ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, എല്ലാ ദിശകളിലും സുഗമമായ പരിവർത്തനം സാധ്യമാക്കാനും അതുവഴി നിലവിലെ മുഖ്യധാരാ ചിപ്പ് ഡിസൈൻ ചിന്തയ്ക്ക് അനുസൃതമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാനും കഴിയും.അങ്ങനെയാണെങ്കിൽ, ഉപയോഗയോഗ്യവും വായിക്കാനാകുന്നതുമായ ചിപ്പ് ഡിസൈൻ ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, ഘടകങ്ങളുടെ ക്രമാനുഗതമായ സംയോജനത്തിലും അനുബന്ധ ഡിസൈൻ ഭാഷയിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കേണ്ടത് സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്.നിലവിലെ കോഡ് ഒരു രീതിയിൽ എഴുതിയിട്ടുണ്ടെന്നും ഡിസൈൻ സൊല്യൂഷൻ നിർദ്ദിഷ്ട ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നുവെന്നും ഉറപ്പാക്കാൻ FPGA-കളുടെ ഉപയോഗം ബോർഡ് ഡീബഗ്ഗിംഗ്, കോഡ് സിമുലേഷൻ, മറ്റ് അനുബന്ധ ഡിസൈൻ പ്രവർത്തനങ്ങൾ എന്നിവ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.ഇതുകൂടാതെ, പ്രോജക്റ്റ് രൂപകൽപ്പനയും ചിപ്പ് പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ഫലപ്രാപ്തിയും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഡിസൈൻ അൽഗോരിതങ്ങൾക്ക് മുൻഗണന നൽകണം.ഒരു ഡിസൈനർ എന്ന നിലയിൽ, ചിപ്പ് കോഡുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഒരു പ്രത്യേക അൽഗോരിതം മൊഡ്യൂൾ നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യപടി.കാരണം, മുൻകൂട്ടി രൂപകല്പന ചെയ്ത കോഡ് അൽഗോരിതത്തിൻ്റെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കാൻ സഹായിക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള ചിപ്പ് രൂപകൽപ്പനയെ ഗണ്യമായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.പൂർണ്ണമായ ബോർഡ് ഡീബഗ്ഗിംഗും സിമുലേഷൻ ടെസ്റ്റിംഗും ഉപയോഗിച്ച്, മുഴുവൻ ചിപ്പും ഉറവിടത്തിൽ തന്നെ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സൈക്കിൾ സമയം കുറയ്ക്കാനും നിലവിലുള്ള ഹാർഡ്‌വെയറിൻ്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടന ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും സാധ്യമാണ്.ഈ പുതിയ ഉൽപ്പന്ന ഡിസൈൻ മോഡൽ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, നിലവാരമില്ലാത്ത ഹാർഡ്വെയർ ഇൻ്റർഫേസുകൾ വികസിപ്പിക്കുമ്പോൾ.

എഫ്‌പിജിഎ രൂപകൽപ്പനയിലെ പ്രധാന വെല്ലുവിളി, ഹാർഡ്‌വെയർ സിസ്റ്റവും അതിൻ്റെ ആന്തരിക ഉറവിടങ്ങളും പരിചയപ്പെടുക, ഡിസൈൻ ഭാഷ ഘടകങ്ങളുടെ ഫലപ്രദമായ ഏകോപനം പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും പ്രോഗ്രാമിൻ്റെ വായനാക്ഷമതയും ഉപയോഗവും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്.ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന് ഒന്നിലധികം പ്രോജക്റ്റുകളിൽ അനുഭവം നേടേണ്ട ഡിസൈനർക്ക് ഇത് ഉയർന്ന ഡിമാൻഡുകളും നൽകുന്നു.

 പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ അന്തിമ പൂർത്തീകരണം ഉറപ്പാക്കാനും പ്രോജക്റ്റിൻ്റെ യഥാർത്ഥ സാഹചര്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രശ്‌നത്തിന് ഒരു പരിഹാരം നിർദ്ദേശിക്കാനും എഫ്‌പിജിഎ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താനും അൽഗോരിതം രൂപകൽപ്പന യുക്തിസഹതയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.അൽഗോരിതം നിർണ്ണയിച്ചതിന് ശേഷം, പിന്നീട് കോഡ് ഡിസൈൻ സുഗമമാക്കുന്നതിന്, മൊഡ്യൂൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ന്യായയുക്തമായിരിക്കണം.കാര്യക്ഷമതയും വിശ്വാസ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് കോഡ് രൂപകൽപ്പനയിൽ മുൻകൂട്ടി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത കോഡ് ഉപയോഗിക്കാം.ASIC-കളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, FPGA-കൾക്ക് ഒരു ചെറിയ വികസന ചക്രം ഉണ്ട്, ഹാർഡ്‌വെയറിൻ്റെ ഘടന മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഡിസൈൻ ആവശ്യകതകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് കമ്പനികളെ പുതിയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വേഗത്തിൽ സമാരംഭിക്കാനും ആശയവിനിമയ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ പക്വതയില്ലാത്ത സമയത്ത് നിലവാരമില്ലാത്ത ഇൻ്റർഫേസ് വികസനത്തിൻ്റെ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റാനും സഹായിക്കും.