FPGAASICutveckling

FPGA- och ASIC-utveckling är två kompletterande metoder för att skapa digital logik. FPGA, en fältprogrammerbar logikkrets, gör det möjligt att omkonfigurera funktionalitet utan ny maskinlayout. ASIC, en applikationsspecifik integrerad krets, tillverkas i volym med en skräddarsydd logik och ger ofta lägre enhetskostnad men högre initiala kostnader och längre utvecklingstid. Utvecklingsarbetet omfattar kravinsamling, arkitektur, design, verifiering och produktion, men flödena skiljer sig i timing, area, kostnader och tidsramar.

Den traditionella designprocessen består av RTL-design med hårdvarubeskrivningsspråk (HDL) såsom Verilog eller SystemVerilog, simulering och syntes. För FPGA går flödet vidare till plats- och routning inom det aktuella enhetssubstratet och generering av bitstream som programmerar hårdvaran. För ASIC krävs en fysisk designprocess som inkluderar place-and-route, signalintegritet, design rules och tape-out till maskkostnader via processdesignkit och foundrytjänster. Verifiering är central i båda flöden, men ASIC kräver ofta mer omfattande gate-level och sign-off-verifiering samt pre- och post-silicon-test.

Prototyping på FPGA används för att minska risker, validera funktionalitet, prestanda och gränssnitt, samt för tids- och kostnadseffektiv validering innan ASIC-tape-out. Övergången från FPGA till ASIC innebär ofta omarbete av IP-block, konvertering till standardceller och anpassning för fysisk design, verifikation och produktion. Ekonomiskt är FPGA-prototyper billigare i små volymer, medan ASIC ger fördelar vid hög volym genom lägre enhetskostnad och lägre dynamisk effekt.