FPGA (programovatelná hradlová pole)

Programovatelné hradlové pole (FPGA) je konfigurovatelný integrovaný obvod umožňující uživatelům implementovat vlastní hardwarové logické konfigurace po výrobě. Pole FPGA, která jsou uživatelsky konfigurovatelná, se široce využívají k provádění logických operací a zpracování informací, často v aplikacích vyžadujících výkon a extrémně vysoké rychlosti v reálném čase. Díky velmi vysoké úrovni integrovaných funkcí mohou pole FPGA nahrazovat univerzální mikroprocesory v systémech, kde známé operace, například příjem a zpracování dat z vysokorychlostních datových převodníků, musejí být prováděny rychle a deterministicky. Na rozdíl od čipů s pevnou funkcí jsou pole FPGA přeprogramovatelná, což znamená, že je lze konfigurovat vícekrát pomocí jazyků pro popis hardwaru, například Verilog.

Jádro polí FPGA je tvořeno konfigurovatelnými logickými bloky (CLB), programovatelnými propojeními, logickými hradly a klopnými obvody, které jsou organizovány do flexibilní architektury s názvem hradlové pole. Tyto komponenty podporují tvorbu komplexní logiky, digitální zpracování signálů a rozsáhlé paralelní zpracování. Pole FPGA obvykle vyžadují externí paměťové zařízení na uchování konfiguračních dat a jejich opětovné načtení při každém spuštění. Tuto úlohu často plní paměť flash nebo úložiště pouze pro čtení. Díky tomu jsou pole FPGA vhodná zejména pro telekomunikace, infrastrukturu datových center a pokročilé vestavěné systémy, kde jsou kriticky důležité výkon i nízká spotřeba energie.

Pole FPGA slouží jako softwarově definovaná hardwarová platforma umožňující konstruktérům vytvářet vlastní procesorovou logiku nebo urychlovat funkce nad rámec možností typického mikroprocesoru. Díky flexibilitě rekonfigurace se pole FPGA stávají klíčovou technologií pro prototypování, vývoj produktových návrhů a implementaci hardwarových řešení v reálném čase.

Společnost DigiKey nabízí pole FPGA od předních dodavatelů včetně společností AMD (dříve Xilinx), Intel (dříve Altera), Lattice Semiconductor a Microchip Technology.