kenttäohjelmoitavat

kenttäohjelmoitavat logiikkaverkot, tunnetaan myös nimellä FPGA:t englanninkielisestä nimestä Field-Programmable Gate Array, ovat puolijohdekomponentteja, jotka voidaan ohjelmoida datan käsittelyyn käyttäjän tarpeiden mukaisesti. Toisin kuin perinteiset integroidut piirit, joiden toiminto on kiinteästi määritelty valmistusvaiheessa, FPGA:iden rakenne ja logiikka ovat muokattavissa jälkeenpäin. Tämä mahdollistaa laitteiston toiminnallisuuden räätälöinnin joustavasti.

FPGA:t koostuvat suuresta määrästä konfiguroitavia logiikkalohkoja ja ohjelmoitavista kytkentäresursseista. Logiikkalohkot voivat suorittaa erilaisia perustason loogisia operaatioita, ja kytkentäresurssit yhdistävät nämä lohkot haluttuun kokoonpanoon. Ohjelmointi tapahtuu tyypillisesti erillisellä kuvauskielellä, kuten VHDL tai Verilog, jolla määritellään laitteiston toiminta. Kun ohjelma on luotu, se ladataan FPGA:han, joka muuttaa fyysisesti sisäisen konfiguraationsa vastaamaan suunniteltua logiikkaa.

Tämä joustavuus tekee FPGA:ista erittäin hyödyllisiä monilla sovellusalueilla, kuten nopeiden signaalinkäsittelytehtävien toteutuksessa, prototyyppien kehityksessä, datakeskuskiihdytyksessä ja sulautetuissa järjestelmissä, joissa tarvitaan erikoistunutta laitteistokiihdytystä. Niitä käytetään myös hitaiden ja matalatuottoisten prosessorien ohjelmoimattomien toimintojen suorittamiseen. FPGA:iden suorituskyky voi olla merkittävästi parempi tietyissä tehtävissä verrattuna ohjelmistopohjaisiin ratkaisuihin, koska ne mahdollistavat rinnakkaisen laskennan suoraan laitteistotasolla.