XCVU9P-2FLGA2104I – Integrerte kretser, innebygde FPGA-er (feltprogrammerbar portarray)

Driftsprinsipp:
FPGA-er bruker et konsept som Logic Cell Array (LCA), som internt består av tre deler: Configurable Logic Block (CLB), Input Output Block (IOB) og Internal Interconnect.Field Programmable Gate Arrays (FPGA-er) er programmerbare enheter med en annen arkitektur enn tradisjonelle logiske kretser og gate-arrayer som PAL-, GAL- og CPLD-enheter.Logikken til FPGA implementeres ved å laste de interne statiske minnecellene med programmerte data, verdiene som er lagret i minnecellene bestemmer den logiske funksjonen til de logiske cellene og måten modulene er koblet til hverandre eller til I/ O.Verdiene som er lagret i minnecellene bestemmer den logiske funksjonen til de logiske cellene og måten modulene er koblet til hverandre eller til I/O-ene, og til slutt funksjonene som kan implementeres i FPGA, som tillater ubegrenset programmering .

Chip design:
Sammenlignet med andre typer brikkedesign, kreves det vanligvis en høyere terskel og en strengere grunnleggende designflyt når det gjelder FPGA-brikker.Spesielt bør designet være nært knyttet til FPGA-skjemaet, som gir mulighet for en større skala av spesiell brikkedesign.Ved å bruke Matlab og spesielle designalgoritmer i C skal det være mulig å oppnå en jevn transformasjon i alle retninger og dermed sikre at den er i tråd med dagens mainstream brikkedesigntenkning.Hvis dette er tilfelle, er det vanligvis nødvendig å fokusere på ryddig integrasjon av komponenter og det tilsvarende designspråket for å sikre en brukbar og lesbar brikkedesign.Bruken av FPGAer muliggjør kortfeilsøking, kodesimulering og andre relaterte designoperasjoner for å sikre at gjeldende kode er skrevet på en måte og at designløsningen oppfyller de spesifikke designkravene.I tillegg til dette bør designalgoritmene prioriteres for å optimere prosjektdesignet og effektiviteten til brikkeoperasjonen.Som designer er det første trinnet å bygge en spesifikk algoritmemodul som brikkekoden er relatert til.Dette er fordi forhåndsdesignet kode bidrar til å sikre påliteligheten til algoritmen og optimaliserer den generelle brikkedesignen betydelig.Med fullbordsfeilsøking og simuleringstesting bør det være mulig å redusere syklustiden som forbrukes ved utforming av hele brikken ved kilden og å optimalisere den generelle strukturen til den eksisterende maskinvaren.Denne nye produktdesignmodellen brukes ofte for eksempel ved utvikling av ikke-standard maskinvaregrensesnitt.

Hovedutfordringen i FPGA-design er å bli kjent med maskinvaresystemet og dets interne ressurser, for å sikre at designspråket muliggjør effektiv koordinering av komponenter og å forbedre lesbarheten og utnyttelsen av programmet.Dette stiller også høye krav til designeren, som trenger å få erfaring i flere prosjekter for å oppfylle kravene.

 Algoritmedesignet må fokusere på rimelighet for å sikre den endelige gjennomføringen av prosjektet, for å foreslå en løsning på problemet basert på den faktiske situasjonen i prosjektet, og for å forbedre effektiviteten til FPGA-operasjonen.Etter å ha bestemt algoritmen bør være rimelig å bygge modulen, for å lette kodedesignet senere.Forhåndsdesignet kode kan brukes i kodedesign for å forbedre effektiviteten og påliteligheten.I motsetning til ASIC-er har FPGA-er en kortere utviklingssyklus og kan kombineres med designkrav for å endre strukturen til maskinvaren, noe som kan hjelpe bedrifter med å lansere nye produkter raskt og møte behovene til ikke-standard grensesnittutvikling når kommunikasjonsprotokollene ikke er modne.