회로이론 - FPGA 조사

소개글

전자공학과 FPGA 조사 자료입니다.

목차

• ASIC (Application Specific IC)
• FPGA (Field-programmable gate array)
• FPGA Architecture
• FPGA Design Flow
• 참고 문헌

본문내용

SRAM programming은 각각의 programming element을 위한 작은 Static RAM bits와 관련이 있다. ‘0’을 쓰면 스위치를 끄고, ‘1` 스위치를 키게 된다. Anti-fuses은 microscopic structures로 구성된다. Device를 programming하는 동안 발생하는 일정한 양의 전류가 anti-fuse의 양쪽을 연결시키는 원인이 된다.
다른 방식에 비하여 SRAM구조는 비교적 면적을 많이 차지하나 reprogramming이 시스템 안에서 장착된 채로 이루어질 수 있으며 표준 CMOS 공정을 사용하여 제조할 수 있다는 장점이 있다.
Anti-fuse방식은 FPGA 프로그래밍을 위하여 별도의 마스크 제조 공정이 필요하나 프로그래밍을 위한 칩 면적은 매우 작다는 장점이 있다. 한편 한번 프로그래밍을 하게 되면 재 프로그래밍이 불가능하다.
Flash 방식은 위 두가지 방식의 장점을 모았다. Anti-fuse처럼 nonvolatile하며 SRAM 처럼 reprogramming이 가능하다. Flash 방식은 SRAM처럼 standard fabrication process이고 anti-fuse방식처럼 lower power 하고 secure하다. 그리고 무엇보다도 다른 두 방식 보다 Flash 방식은 빠르다.

1. 초기 설계 입력 (initial design entry)

초기 입력은 schematic capture tool을 사용하여 논리 회로를 입력한다. 이것은 회로 블록을 연결하기 위한 그래픽적인 수단을 사용한다. 사용 가능한 빌딩 블록들은 FPGA 공급자에 의하여 제공 되어지는 element library로 부터 취해진다. Library들은 FPGA의 칩 구조를 사용하여 미리 설계된 기능을 가진 회로들로 구성 되며 게이트 수의 최소화 사용을 보장하고 기존에 설계되어 안정된 동작을 하는 회로를 재사용하게 하므로 설계의 효율성을 높여준다.

참고 자료

All about FPGAs by Bob Zeidman (March 21, 2006)
Bob Zeidman, The Chalkboard Network, Introduction to CPLD and FPGA Design
David Maliniak, A Supplement to Electronic Design, 2004.1.10
www.PLDworld.com