10AX115H2F34E2SG FPGA Arria® 10 GX-Familie 1150000 Zellen 20-nm-Technologie 0,9 V 1152-Pin FC-FBGA

CPLD ist die Abkürzung für „Complex Programmable Logic Device“, FPGA ist die Abkürzung für „Field Programmable Gate Array“. Die Funktion der beiden ist im Grunde die gleiche, aber das Implementierungsprinzip unterscheidet sich geringfügig, sodass wir den Unterschied zwischen den beiden manchmal insgesamt ignorieren können wird als programmierbares Logikgerät oder CPLD/FPGA bezeichnet.Es gibt mehrere Unternehmen, die CPLD/FPGas produzieren, die größten drei sind ALTERA, XILINX und LAT-TICE.Die kombinatorische Logikfunktion von CPLD ist sehr stark zerlegt. Eine Makroeinheit kann ein Dutzend oder sogar mehr als 20 bis 30 kombinatorische Logikeingänge zerlegen.Allerdings kann eine FPGA-LUT nur die kombinatorische Logik von 4 Eingängen verarbeiten, sodass CPLD für den Entwurf komplexer kombinatorischer Logik wie der Dekodierung geeignet ist.Der Herstellungsprozess von FPGA bestimmt jedoch, dass die Anzahl der im FPGA-Chip enthaltenen LUTs und Trigger sehr groß ist, oft Tausende von Tausenden. CPLD kann im Allgemeinen nur 512 logische Einheiten erreichen, und wenn der Chippreis durch die Anzahl der logischen geteilt wird Einheiten sind die durchschnittlichen logischen Stückkosten von FPGA viel niedriger als die von CPLD.Wenn also im Design eine große Anzahl von Triggern verwendet wird, beispielsweise beim Entwerfen einer komplexen Timing-Logik, ist die Verwendung eines FPGA eine gute Wahl.

Obwohl sowohl FPGA als auch CPLD programmierbare ASIC-Geräte sind und viele gemeinsame Merkmale aufweisen, weisen sie aufgrund der Unterschiede in der Struktur von CPLD und FPGA ihre eigenen Merkmale auf:

• CPLD eignet sich besser zum Vervollständigen verschiedener Algorithmen und kombinatorischer Logik, und FPGA eignet sich besser zum Vervollständigen sequentieller Logik.Mit anderen Worten: FPGA eignet sich besser für Strukturen mit vielen Flip-Flops, während CPLD eher für Strukturen mit begrenzten Flip-Flops und Produkttermen geeignet ist.
• Die kontinuierliche Routing-Struktur von CPLD bestimmt, dass seine Zeitverzögerung gleichmäßig und vorhersehbar ist, während die segmentierte Routing-Struktur von FPGA bestimmt, dass seine Verzögerung unvorhersehbar ist.
• FPGA bietet mehr Flexibilität als CPLD bei der Programmierung.
• CPLD wird durch Ändern der Logikfunktion eines festen internen Schaltkreises programmiert, während FPGA durch Ändern der Verdrahtung der internen Verbindung programmiert wird.
• Fpgas können unter Logikgattern programmiert werden, während CPLDS unter Logikblöcken programmiert werden.
• FPGA ist stärker integriert als CPLD und verfügt über eine komplexere Verdrahtungsstruktur und Logikimplementierung.

Im Allgemeinen ist der Stromverbrauch von CPLD höher als der von FPGA, und je höher der Integrationsgrad, desto offensichtlicher.