Fältprogrammerbara

Fältprogrammerbara är en beteckning för elektroniska komponenter och system som kan konfigureras eller omkonfigureras efter tillverkning, och ofta ute i användarens miljö ("i fält"). Termen används främst inom digital elektronik för att beskriva enheter där logik, sammankopplingar eller funktioner kan programmeras för att ändra beteendet utan att byta hårdvara.

Vanliga exempel är fältprogrammerbara grindmatriser (FPGA), komplexa programmerbara logiska enheter (CPLD) och tidigare enklare programmerbara logikfamiljer som PAL/GAL. Dessa enheter konfigureras vanligtvis med en bitström eller konfigurationsdata som laddas vid uppstart eller på begäran; konfigurationen kan spara i SRAM, flash eller permanent via antifuse-teknik.

Användningsområden omfattar prototypframtagning, specialiserad hårdvaruacceleration, telekom, signalbehandling, rymd- och försvarsapplikationer samt industrisystem där flexibilitet och möjlighet till uppgradering är viktiga. Fältprogrammerbara lösningar möjliggör snabb iteration av hårdvarudesign och uppdatering av funktioner efter distribution.

Fördelar är flexibilitet, kortare utvecklingstid och möjlighet att optimera prestanda för specifika uppgifter. Begränsningar inkluderar kostnad och energiförbrukning jämfört med massproducerad ASIC-hårdvara, komplexiteten i designverktyg och krav på kompetens i hårdvarubeskrivningsspråk (till exempel VHDL eller Verilog). Säkerhetsaspekter, såsom skydd av konfigurationsbitströmmar, är också centrala i kritiska tillämpningar.

Historiskt fick fältprogrammerbara enheter stor betydelse från slutet av 1970-talet och framåt, med FPGA:er som en dominerande plattform från 1980-talet och framåt, vilket gjort avancerad logikdesign mer tillgänglig för många branscher.