Feldprogrammierbares Gate-Array

Was ist ein feldprogrammierbares Gate-Array?

Bei einem feldprogrammierbaren Gate-Array (engl. field-programmable gate array, FPGA) handelt es sich um einen integrierten Schaltkreis.

Dieser kann nach der Herstellung für die gewünschte Funktionalität oder Anwendung programmiert oder umprogrammiert werden.

Zu den wichtigsten Merkmalen feldprogrammierbarer Gate-Arrays gehören geringere Komplexität, höhere Geschwindigkeit, Serienfertigung sowie programmierbare Funktionen.

Mit zunehmenden technologischen Fortschritten eignen sich feldprogrammierbare Gate-Arrays für die verschiedensten Designs und Märkte.

Feldprogrammierbares Gate-Array einfach erklärt

Ein feldprogrammierbares Gate-Array besteht aus programmierbaren Logikblöcken, rekonfigurierbaren Verbindungen sowie Ein- und Ausgabepads.

Die in einem feldprogrammierbaren Gate-Array verwendeten Logikblöcke können aus Speicherelementen wie Flip-Flops oder Memory-Blöcken bestehen.

Die Logikblöcke können sowohl einfache als auch komplexe Berechnungen durchführen. Feldprogrammierbare Gate-Arrays ähneln in vielerlei Hinsicht programmierbaren Festwertspeicherchips (engl. read-only memory chips).

Im Gegensatz zu programmierbaren Festwertspeicherchips, die auf Hunderte von Gates beschränkt sind, kann ein feldprogrammierbares Gate-Array jedoch mehrere tausend Gates unterstützen.

Ein weiteres hervorstechendes Merkmal feldprogrammierbarer Gate-Arrays ist die Möglichkeit der Umprogrammierung – anders als bei anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, die für bestimmte Aufgaben hergestellt werden.

Ein feldprogrammierbares Gate-Array kann Computernutzern dabei helfen, die Fähigkeiten von Mikroprozessoren auf spezifische individuelle Bedürfnisse zuzuschneiden. Tatsächlich verwenden Ingenieure feldprogrammierbare Gate-Arrays bei der Entwicklung spezialisierter integrierter Schaltungen.

Zu den weiteren Vorteilen von feldprogrammierbaren Gate-Arrays gehören ein besser vorhersehbarer Lebenszyklus aufgrund der Abschaffung der Wafer-Fähigkeiten, potenzielle Nachbesserungen, eine kürzere Markteinführungszeit im Vergleich zu anderen Optionen sowie ein einfaches Entwicklungsverfahren.

Feldprogrammierbare Gate-Arrays werden in einer Vielzahl von Anwendungen und Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Datenzentren, Automobilbau, Medizin und drahtlose Kommunikation eingesetzt.

Verwandte Begriffe

Margaret Rouse

Margaret Rouse ist eine preisgekrönte technische Autorin und Dozentin. Sie ist für ihre Fähigkeit bekannt, komplexe technische Themen simpel und nachvollziehbar zu erklären. In den letzten zwanzig Jahren sind ihre Erklärungen auf TechTarget-Websites erschienen und sie wurde in Artikeln der New York Times, des Time Magazine, USA Today, ZDNet, PC Magazine und Discovery Magazine als Quelle und Expertin zitiert. Wenn Sie einen Vorschlag für eine neue Definition haben oder eine technische Erklärung verbessern möchten, schicken Sie einfach Margaret eine E-Mail oder kontaktieren Sie sie auf LinkedIn oder Twitter.