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가. FPGA 의 개념
FPGA(field programmable gate array, 필드 프로그래머블 게이트 어레이 는 설계 가능 논리 소)
자와 프로그래밍가능 내부선이 포함된 반도체 소자이다 설계 가능 논리 소자는. AND, OR, XOR,
NOT, 더 복잡한 디코더나 계산 기능의 조합 기능 같은 기본적인 논리 게이트의 기능을 복제하여 프
로그래밍할 수 있다 대부분의. FPGA 는 프로그래밍가능 논리 요소 (FPGA 식으로는 논리 블록이라고
도 함 에 간단한 플립플롭이나 더 완벽한 메모리 블록으로 된 메모리 요소를 포함하고 있다) .

프로그램이 가능한 내부선 계층구조는 FPGA 의 논리블록을 시스템 설계자가 요구하는 대로 단일

칩 프로그래밍가능 브레드 보드처럼 내부연결을 할 수 있다 이 논리블록과 내부선은 제조공정 이후.
에 소비자 설계자가 프로그램할 수 있으므로 요구되는 어떠한 논리기능도 수행할 수 있다 그러한 이/ .
유로 “field programmable“ 라고 한다.

FPGA 는 일반적으로 주문형 반도체(ASIC) 대용품보다 느리고 복잡한 설계에 적용할 수 없으며, ,
소비전력이 크다 그러나 개발시간이 짧고 오류를 현장에서 재수정할 수 있고 초기 개발비가 저렴. , ,
하다는 장점이 있다 제조사는 설계 이후에 수정할 수 없도록 할당된 덜 유연한. FPGA 버전으로 싸

게 팔 수 있다 이런 설계개발은 일반적인. FPGA 에서 만들었고 좀 더 ASIC 와 비슷한 고정된 버전으
로 변경되었다. CPLD 는 비슷한 역할을 할 수 있는 소자이다.

나. FPGA 의 주요 장점
1) 성능
FPGA 는 하드웨어 병렬성을 활용하여 순차적인 실행의 패러다임을 분리하고 클럭 주기당 더 많
은 작업을 수행함으로써 디지털 신호 프로세서 (DSP) 의 연산 능력을 능가한다 저명한 분석 및 벤.
치마킹 기업인 BDTI 는 일부 어플리케이션에서 FPGA 가 DSP 솔루션에 비해 달러당 처리 능력을
몇 배 향상시키는지 보여주는 벤치마크를 발표하였다 하드웨어 레벨에서 입출력. (I/O) 컨트롤은
보다 신속한 응답시간 및 특화된 기능을 제공하여 어플리케이션 요구사항을 긴밀히 만족시킨다.

2). 시장 출시 시간
FPGA 기술은 시장 출시시간에 대한 부담이 증대되고 있는 현 시점에서 유연성 및 신속한 프로
토타입 성능을 제공한다 맞춤형. ASIC 디자인의 긴 제조 과정을 거치지 않고도 아이디어나 개념을
테스트하고 하드웨어에서 검증할 수 있다 그 다음 계속해서 변경사항을 실행하고. , FPGA 디자인
을 반복하는 일이 몇 주일이 아닌 단 몇 시간 만에 가능하다 또한 상용. (COTS) 하드웨어는 사용
자 프로그래밍 가능한 FPGA 칩에 이미 연결된 다른 유형의 I/O 와도 사용할 수 있다 하이 레벨.
소프트웨어 툴이 더욱 보편적으로 사용 가능해짐에 따라 추상화 계층 덕분에 학습 시간이 줄어들

었다.

3) 비용
맞춤 ASIC 디자인의 초기 개발(NRE) 비용은 FPGA 기반 하드웨어 솔루션의 비용을 월등히 능
가한다. ASIC 에 대한 막대한 초기 투자는 연간 수천 개의 칩을 배송하는 OEM 업체로서는 어쩔
수 없는 일이지만 여러 엔드 유저들은 개발 시 수십 수천 개 시스템을 위한 맞춤 하드웨어 기능,
이 필요하다 프로그래밍 가능한 실리콘칩은 제조 비용이 들지 않거나 조립을 위한 리드 타임이.
길다는 것을 의미한다 시간이 지날수록 시스템 요구사항 변경에 따라. FPGA 디자인을 점진적으로
변경하는 비용은 ASIC 를 새로 구축하는 데 드는 대규모 예산에 비교하면 아무 것도 아니다.

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