¿Cuál es la diferencia entre CPLD y una FPGA?

Question

¿Cuál es la diferencia entre un CPLD y un FPGA?

Answer 1

Diferencias:

1. Capacidad - El CPLD suele tener menos capacidad de lógica. El CPLD más grande puede estar a un nivel similar del FPGA más pequeño del mercado general.

2. Almacenamiento de la imagen: el CPLD puede arrancar por sí mismo, mientras que la mayoría de las FPGA necesitan obtener el flujo de bits de configuración del almacenamiento no volátil porque están basadas en SRAM. Esto afecta a la seguridad del sistema.

3. Característica - CPLD sólo proporciona puertas, o dicho, células lógicas, que pueden hacer todo tipo de algoritmos lógicos. Además, la FPGA también incorpora un montón de bloques duros como BlockRAM, DSP, TEMAC, PCIe, MGT, microprocesador, etc. para que un solo chip de FPGA sea capaz de construir un sistema integrado con todas las funciones.

Answer 2

Los CPLD suelen utilizarse únicamente para sustituir una cantidad relativamente pequeña de lógica discreta. Es decir, cosas como un montón de decodificadores de direcciones y circuitos de interfaz de bus. Los CPLDs contienen muy poca memoria; generalmente el número de flip-flops es del mismo orden de magnitud que los pines de E/S (es decir, un CPLD de 32 macroceldas tiene ~30 pines y ~30 flip-flops). La lógica combinatoria de un CPLD se implementa en una matriz lógica programable, que generalmente no es útil a velocidades muy altas. Además, los CPLD suelen estar basados en la memoria flash o tienen una memoria flash interna, lo que simplifica los requisitos de diseño de la placa y mejora la protección contra la ingeniería inversa. Los CPLD tampoco se construyen con procesos lógicos de vanguardia.

Las FPGAs están diseñadas para el cálculo de muy alto rendimiento y la interconexión de gran ancho de banda. Internamente, utilizan una arquitectura muy diferente a la de los CPLD. Las FPGA tienen mucho más estado interno (registros y RAM de bloque) que pines de E/S. La lógica combinatoria se implementa en tablas de búsqueda de alta velocidad que pueden funcionar a varios cientos de MHz. Las LUTs y otros componentes están interconectados con una red de enrutamiento de alto rendimiento. Las FPGAs también contienen núcleos duros especializados que proporcionan implementaciones eficientes de varios componentes. Los bloques de RAM y los multiplicadores/DSP son muy comunes. Las FPGAs también pueden contener MACs ethernet, núcleos duros de procesador, interfaces PCI express y otros bloques especializados. Los transcievers multigigabit también son una característica común de las FPGA de gama alta que permiten la transferencia de datos a una velocidad de hasta 50 Gbit/seg por par de pines. Las FPGAs no suelen contener ninguna memoria no volátil, por lo que se requiere una memoria flash externa para cargar la configuración. Para mejorar la seguridad del diseño, se puede implementar el cifrado con una clave respaldada por una batería y almacenada en la FPGA.