FPGA-er (Field Programmable Gate Array-er)

En feltprogrammerbar portmatrise (FPGA) er en programmerbar integrert krets (IC) som gjør det mulig for brukere å implementere tilpassede konfigurasjoner med maskinvarelogikk etter produksjon. FPGA-er er brukerkonfigurerbare og ofte brukt til å utføre logiske operasjoner og informasjonsbehandling, ofte i utrustninger som krever ytelse i sanntid og ekstremt høye hastigheter. Med sitt svært høye nivå av integrert funksjonalitet, er FPGA-er i stand til å erstatte mikroprosessorer for generell bruk i systemer der kjente operasjoner – for eksempel å motta og behandle data fra høyhastighets dataomformere – må utføres raskt og deterministisk. I motsetning til brikker med fast funksjonalitet, er FPGA-er omprogrammerbare, noe som betyr at de kan konfigureres flere ganger ved hjelp av maskinvarebeskrivelsesspråk som Verilog.

I hjertet av en FPGA finner vi konfigurerbare logiske blokker (CLB-er), programmerbare forbindelser, logiske porter og vippekretser, som er organisert i en fleksibel arkitektur kalt en gate-matrise (Gate Array). Disse komponentene støtter kompleks logikkproduksjon, digital signalbehandling og omfattende parallellbehandling. Vanligvis krever FPGA-er en ekstern minneenhet – ofte flashminne eller skrivebeskyttet lagring (read-only storage) – for å lagre konfigurasjonsdataene og laste dem inn på nytt ved hver oppstart. Dette gjør dem spesielt godt egnet for telekommunikasjon, datasenterinfrastruktur og avanserte integrerte systemer der både ytelse og lavt strømforbruk er avgjørende.

FPGA-er fungerer som en programvaredefinert maskinvareplattform, som gjør det mulig for utviklere å bygge tilpasset prosessorlogikk eller akselerere funksjoner utover det en typisk mikrokontroller er i stand til å håndtere. Fleksibiliteten til å omkonfigurere FPGA-er gjør dem til en svært viktig teknologi for prototyping, utvikling av produkter og distribusjon av maskinvareløsninger i sanntid.

DigiKey fører ledende FPGA-leverandører, deriblant AMD (tidligere Xilinx), Intel (tidligere Altera), Lattice Semiconductor og Microchip Technology.