FPGA بمقابلہ ASIC: تعریفیں اور فرق

FPGA اور ASIC سب سے اہم چپ ٹیکنالوجیز کی دو بنیادی اقسام ہیں جو مربوط سرکٹ میں استعمال ہوتی ہیں۔ لیکن وہ مختلف مقاصد کے لیے استعمال ہوتے ہیں کیونکہ بہت سے پہلوؤں میں ان کی خصوصیات مختلف ہوتی ہیں۔ اگر آپ ان کے درمیان اختلافات کے بارے میں واضح نہیں ہیں یا انہیں غلط جگہ پر استعمال کرتے ہیں، تو آپ کو نقصان ہو سکتا ہے۔

اس صفحہ پر، ہم متعارف کرائیں گے کہ FPGA اور ASIC کیا ہے، اور ان کے درمیان خصوصیات اور ایپلی کیشنز کے فرق، آپ اس مسئلے کو جان سکتے ہیں اور اس شیئر کے ذریعے اپنے کاروبار کے لیے بہتر کا انتخاب کرنے کا طریقہ سیکھ سکتے ہیں۔ آئیے پڑھتے رہیں!

شیئرنگ کیئرنگ ہے!

مواد

● ASIC کیا ہے؟

● ایف پی جی اے کیا ہے؟

● FPGA اور ASIC میں کیا فرق ہے؟

● اکثر پوچھے جانے والے سوالات

● نتیجہ

ASIC کیا ہے؟

ASIC کا مطلب ہے Application-specific Integrated Circuit۔ مزید برآں، جیسا کہ نام سے ظاہر ہوتا ہے، یہ ایک چپ ہے جو اس مقصد کو پورا کرتی ہے جس کے لیے اسے ڈیزائن کیا گیا ہے اور دوبارہ پروگرامنگ یا ترمیم کی اجازت نہیں دیتا ہے۔ جس کا، بدلے میں، مطلب یہ ہے کہ یہ پروگرامنگ مکمل ہونے کے بعد کوئی اور فنکشن انجام نہیں دے سکتا یا کسی اور ایپلیکیشن کو انجام نہیں دے سکتا۔

چونکہ ASIC کا ڈیزائن ایک مخصوص فنکشن کے لیے ہے، یہ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ چپ اپنی پروگرامنگ کیسے حاصل کرتی ہے۔ پروگرامنگ کا عمل خود نتیجہ خیز سرکٹ کو مستقل طور پر سلکان میں کھینچنے پر مشتمل ہوتا ہے۔

ایپلی کیشنز کے لحاظ سے، ASIC چپ ٹیکنالوجی الیکٹرانک آلات جیسے لیپ ٹاپ، اسمارٹ فونز، اور TVs میں استعمال میں ہے، تاکہ آپ کو ان کے استعمال کے دائرہ کار کا اندازہ ہو سکے۔

ایف پی جی اے کیا ہے؟

فیلڈ پروگرام ایبل گیٹ اری یا ایف پی جی اے کا براہ راست مقابلہ ASIC چپ ٹیکنالوجی سے ہے۔ اس کے علاوہ، FPGA، جوہر میں، ایک چپ ہے جسے وقت کے کسی ایک مقام پر متعدد افعال انجام دینے کے لیے پروگرام اور دوبارہ پروگرام کیا جا سکتا ہے۔

مزید برآں، ایک واحد چپ ہزاروں اکائیوں پر مشتمل ہوتی ہے جسے لاجک بلاکس کہتے ہیں، جو قابل پروگرام انٹرکنیکٹس سے جڑے ہوتے ہیں۔ دی ایف پی جی اے کا سرکٹ کئی قابل ترتیب بلاکس کو جوڑ کر بنایا گیا ہے، اور اس کا اندرونی ڈھانچہ سخت ہے۔ خلاصہ میں، ایک FPGA بنیادی طور پر ASIC کا قابل پروگرام ورژن ہے۔

مجموعی طور پر، FPGA عام فعالیت فراہم کرتا ہے جو آپ کی وضاحتوں کے مطابق پروگرامنگ کی اجازت دیتا ہے۔ تاہم، زندگی کی زیادہ تر چیزوں کی طرح، FPGA کی استعداد کے ضمنی اثرات بھی ہیں۔ اس صورت میں، یہ ایک بڑھتی ہوئی لاگت، اندرونی تاخیر میں اضافہ، اور محدود اینالاگ فعالیت ہے۔

ایف پی جی اے کا تعارف

FPGA اور ASIC میں کیا فرق ہے؟

اگلے کئی پیراگراف میں، میں FPGA اور ASIC دونوں کا اطلاق، تجارتی عملداری، اور تکنیکی پہلوؤں کے لحاظ سے ایک دوسرے کے ساتھ موازنہ فراہم کروں گا۔ خاص طور پر، وہ NRE، ڈیزائن کا بہاؤ، کارکردگی اور کارکردگی، لاگت، بجلی کی کھپت، سائز، مارکیٹ کا وقت، ترتیب، داخلے میں رکاوٹیں، فی یونٹ لاگت، آپریٹنگ فریکوئنسی، اینالاگ ڈیزائن، ایپلی کیشنز ہیں۔ اس بات کو ذہن میں رکھیں کہ دونوں ٹیکنالوجیز مختلف ایپلی کیشنز اور معیارات پر سبقت لے جاتی ہیں، اور یہ عام طور پر اس میں شامل ہوتی ہیں جو انتخاب کے حوالے سے آپ کی انفرادی ضروریات کے مطابق ہوتی ہیں۔

این آر ای

NRE کا مطلب ہے نان ریکرنگ انجینئرنگ اخراجات۔ جیسا کہ آپ تصور کر سکتے ہیں، بار بار آنے والے الفاظ اور اخراجات کے ساتھ، ایک ہی جملے میں، ہر کاروبار فکر مند ہوتا ہے جب وہ ان دو الفاظ کو سنتے ہیں۔ لہذا، یہ کہنا محفوظ ہے کہ یہ ایک ضروری فیصلہ کن عنصر ہے۔ مزید یہ کہ، ASIC کے معاملے میں، یہ غیر معمولی طور پر زیادہ ہے، جبکہ FPGA کے ساتھ، یہ تقریباً موجود نہیں ہے۔

تاہم، عظیم سکیم میں، کل لاگت کم ہوتی جاتی ہے اور ASIC کے لحاظ سے آپ کی مطلوبہ مقدار زیادہ اہم ہوتی ہے۔ مزید برآں، FPGA آپ کو مجموعی طور پر زیادہ خرچ کر سکتا ہے کیونکہ اس کے انفرادی اخراجات ASIC سے زیادہ فی یونٹ ہیں۔

ڈیزائن فلو

ہر انجینئر اور پی سی بی ڈیزائنر زیادہ پریشانی سے پاک اور سادہ ڈیزائن کے عمل کو ترجیح دیتے ہیں۔ صرف اس لیے کہ آپ جو کچھ کرتے ہیں وہ پیچیدہ ہے، اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ آپ یہ چاہتے ہیں کہ عمل خود ہی پیچیدہ ہو۔ لہذا، ڈیزائن کے بہاؤ کی سادگی کے لحاظ سے، FPGA ASIC کے مقابلے میں کم پیچیدہ ہے۔

یہ وجہ ہے FPGA کی لچک، استعداد، مارکیٹ میں کم وقت، اور حقیقت یہ ہے کہ یہ دوبارہ پروگرام کے قابل ہے۔ جبکہ، ASIC کے ساتھ، یہ ڈیزائن کے بہاؤ کے معاملے میں زیادہ ملوث ہے کیونکہ یہ دوبارہ پروگرام کے قابل نہیں ہے، اور اسے ڈیزائن کے عمل کے لیے مہنگے وقف شدہ EDA ٹولز کی ضرورت ہے۔

کارکردگی اور کارکردگی

کارکردگی کے لحاظ سے، ASIC FPGA کو ایک چھوٹے مارجن سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، بنیادی طور پر کم بجلی کی کھپت اور مختلف ممکنہ افعال کی وجہ سے جنہیں آپ ایک چپ پر رکھ سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، FPGA کا اندرونی ڈھانچہ زیادہ سخت ہے، جبکہ ASIC کے ساتھ، آپ اسے بجلی کی کھپت یا رفتار میں بہترین بنانے کے لیے ڈیزائن کر سکتے ہیں۔

قیمت

یہاں تک کہ بڑھتی ہوئی NRE لاگت کے باوجود، ASIC کو زیادہ کفایتی سمجھا جاتا ہے، تمام چیزوں کو FPGA کے مقابلے میں سمجھا جاتا ہے، جو صرف کم مقدار میں تیار ہونے پر منافع بخش ہوتی ہیں۔

بجلی کی کھپت میں

جیسا کہ میں نے پہلے ذکر کیا ہے، ASICs کو کم طاقت درکار ہوتی ہے اور اس طرح سے بہتر آپشن فراہم کرتے ہیں۔ زیادہ بجلی کی کھپت FPGA. خاص طور پر ان الیکٹرانک آلات کے ساتھ جو بیٹری سے چلتے ہیں۔

سائز

سائز کے لحاظ سے، یہ طبیعیات کا معاملہ ہے. ASIC کے ساتھ، اس کا ڈیزائن ایک فعالیت کے لیے ہے۔ لہذا، یہ مطلوبہ درخواست کے لیے درکار گیٹس کی تعداد پر مشتمل ہے۔ تاہم، FPGA کی کثیر فعالیت کے ساتھ، ایک اکائی نمایاں طور پر بڑی ہو جائے گی، کیونکہ اس کی اندرونی ساخت اور ایک مخصوص سائز جسے آپ تبدیل نہیں کر سکتے۔

بازار جانے کا وقت

لہذا، جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، FPGA ڈیزائن کے بہاؤ کے لحاظ سے اپنی سادگی کی وجہ سے ASIC کے مقابلے میں مارکیٹ کے لیے زیادہ تیز وقت فراہم کرتا ہے۔ مزید برآں، ASIC کو لے آؤٹس، بیک اینڈ پراسیسز، اور ایڈوانسڈ تصدیق کی بھی ضرورت ہوتی ہے، یہ سب وقت طلب ہیں۔

ترتیب

 

مجموعی طور پر، FPGA اور ASIC کے درمیان سب سے واضح فرق پروگرام کی اہلیت ہے۔ لہذا، یہاں منطقی نتیجہ یہ ہے کہ FPGA لچک کے لحاظ سے مزید اختیارات پیش کرتا ہے۔ FPGA نہ صرف لچکدار ہے، بلکہ وہ "گرم بدلنے کے قابل" فعالیت بھی فراہم کرتے ہیں جو استعمال میں رہتے ہوئے بھی ترمیم کی اجازت دیتی ہے۔

داخلے میں مشکلات

 

داخلے کی راہ میں حائل رکاوٹیں، جوہر میں، ان ٹیکنالوجیز کو حاصل کرنے میں دشواری اور اس سے وابستہ ابتدائی لاگت سے مراد ہے۔ ASIC کے حوالے سے، NRE اور ڈیزائن کی پیچیدگی کے ساتھ ساتھ آپریشن کی وجہ سے یہ غیر معمولی طور پر زیادہ ہے۔ رپورٹس بتاتی ہیں کہ ASIC کی ترقی لاکھوں میں ہو سکتی ہے، جبکہ FPGA کے ساتھ، آپ چند عظیم (<$5000) سے بھی کم کے ساتھ ترقی شروع کر سکتے ہیں۔

فی یونٹ لاگت

 

اگرچہ ASIC کا NRE زیادہ ہے، لیکن اس کی فی یونٹ لاگت FPGA سے کم ہے، جو انہیں بڑے پیمانے پر پروڈکشن ڈیزائن پروجیکٹس کے لیے مثالی بناتی ہے۔

اپریٹنگ فریکوئینسی

 

ڈیزائن کی تفصیلات کے لحاظ سے، FPGA کے پاس آپریٹنگ فریکوئنسی محدود ہے۔ یہ اس کی لچک (دوبارہ پروگرام کے قابل) کے ان ضمنی اثرات میں سے ایک ہے۔ تاہم، فعالیت کے لیے ASIC کے زیادہ مرکوز نقطہ نظر کے ساتھ، یہ اعلی تعدد پر کام کر سکتا ہے۔

ینالاگ ڈیزائنز

اگر آپ کے ڈیزائن ینالاگ ہیں، تو آپ FPGA استعمال نہیں کر سکیں گے۔ تاہم، ASIC کے معاملے میں، آپ اپنے اینالاگ ڈیزائنز کو آسان بنانے کے لیے ینالاگ ہارڈویئر جیسے RF بلاکس (بلوٹوتھ اور وائی فائی)، اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹرز، اور مزید استعمال کر سکتے ہیں۔

 

ایپلیکیٹس

 

سب سے پہلے، یہ حقیقت ہے کہ لچک FPGA کا مضبوط سوٹ ہے، جو اسے ان آلات اور ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتی ہے جن میں بار بار ترمیم کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ ڈیزائننگ DC / DC ریگولیٹر overvoltage تحفظ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. تاہم، ASIC زیادہ مستقل ایپلی کیشنز کے لیے بہترین موزوں ہے جن میں ترمیم کی ضرورت نہیں ہے۔ مجموعی طور پر، اگر آپ بڑے پیمانے پر پیداواری قسم کے پروجیکٹ کو ڈیزائن کر رہے ہیں، تو ASIC جانے کے لیے زیادہ سرمایہ کاری والا راستہ ہے، بشرطیکہ آپ کے آلات کو ترتیب دینے یا دوبارہ ترتیب دینے کی ضرورت نہ ہو۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

1. سوال: کیا FPGA مردہ ہے؟

A: FPGA یقینی طور پر ختم نہیں ہے۔ ان کی تشکیل نو کی وجہ سے، جب تک ASIC ایک چیز ہے، وہ کبھی متروک نہیں ہوں گے۔

2. سوال: کیا FPGA پر پروگرام کرنا مشکل ہے؟

A: FPGA وینڈرز اس بات پر فخر کرتے ہیں کہ ان کی مصنوعات DSP، CPU اور GPU کے مثالی متبادل ہیں - چاہے وہ سب ایک ہی ڈیوائس میں ہوں - لیکن یہ بات اچھی طرح سے معلوم ہے کہ سافٹ ویئر انجینئرز کے لیے پروگرام کرنا مشکل ہے کیونکہ وہ روایتی پروسیسرز سے مختلف ہیں۔

3. سوال: ایف پی جی اے کیا ہے اور اسے اتنا کیوں کہا جاتا ہے؟

A: نام نہاد فیلڈ پروگرام ایبل گیٹ اری (FPGA) اس لیے ہے کہ ان کا ڈھانچہ ایپلیکیشن مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹ (ASIC) کی فرسودہ "گیٹ اری" شکل سے بہت ملتا جلتا ہے۔

4. سوال: FPGA کیا کر سکتا ہے؟

A: FPGA خاص طور پر ایپلیکیشن مخصوص انٹیگریٹڈ سرکٹ (ASIC) یا پروسیسر پروٹو ٹائپنگ کے لیے مفید ہے۔ FPGA کو اس وقت تک دوبارہ پروگرام کیا جا سکتا ہے جب تک کہ ASIC یا پروسیسر ڈیزائن مکمل نہ ہو جائے اور اس میں کوئی خرابی نہ ہو، اور حتمی ASIC کی اصل مینوفیکچرنگ شروع ہو جائے۔ انٹیل نئی چپ کو پروٹو ٹائپ کرنے کے لیے FPGA کا استعمال کرتا ہے۔

نتیجہ

● LTM4641 μModule ریگولیٹر کس طرح مؤثر طریقے سے اوور وولٹیج کو روکتا ہے؟

● سوئچنگ ریگولیٹر کے عارضی ردعمل کی پیمائش کیسے کریں؟

● کس طرح SCR Thyristor Overvoltage Crowbar Circuits بجلی کی فراہمی کو اوور وولٹیج سے بچاتا ہے؟

● 2021 میں زینر ڈیوڈس کے لیے ایک حتمی گائیڈ

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست