Diferença entre FPGA e microcontrolador

FPGA vs Microcontroller

No mundo da eletrônica e dos circuitos digitais, o termo microcontrolador é amplamente utilizado. Quase todos os dispositivos destinados a se conectar e interagir com um computador possuem um microcontrolador incorporado para facilitar a comunicação. A estrutura de um microcontrolador é comparável a um computador simples colocado em um único chip com todos os componentes necessários, como memória e temporizadores incorporados. Está programado para executar algumas tarefas simples para outro hardware. Um arranjo de portas programável em campo ou FPGA é um circuito integrado que pode conter milhões de portas lógicas que podem ser configuradas eletricamente para executar uma determinada tarefa.

A natureza muito básica dos FPGAs permite que ele seja mais flexível do que a maioria dos microcontroladores. O termo campo programável já diz que todo o dispositivo FPGA pode ser reprogramado para executar qualquer tarefa lógica que possa ser ajustada ao número de portas que possui. Você pode reconectar todos os portões lógicos para configurá-lo para a tarefa que tinha em mente. Os microcontroladores já possuem seu próprio conjunto de circuitos e instruções que o programador deve seguir para escrever o código para esse microcontrolador que o restringe a determinadas tarefas.

A flexibilidade dos FPGAs tem um preço, porque consomem mais energia do que os microcontroladores típicos, tornando-os inadequados para aplicações em que o consumo de energia é um problema. Fazer uma função FPGA em uma determinada função também levaria muito mais tempo em comparação com os microcontroladores, porque você teria que escrever todo o código do zero e convertê-lo para a linguagem de máquina. Com os microcontroladores, você pode comprar pacotes voltados para uma determinada tarefa e apenas programá-los com a sua especificação exata relativamente rápida. O preço relacionado aos FPGAs também pode ser calculado literalmente, pois o uso de FPGAs pode custar aos fabricantes muito mais do que com microcontroladores simples. É por isso que os FPGAs geralmente são vistos em produtos com um alto grau de complexidade, mas com apenas uma baixa demanda. Uma vez que a demanda aumenta e a produção em massa se torna necessária, o circuito é transferido para ASICs como microcontrolador, onde o custo de produção é menor.

Resumo:
1. Microcontroladores são mini computadores personalizados em um IC, enquanto FPGAs são compostos apenas de blocos lógicos que podem ser conectados eletricamente
2. Microcontroladores consomem menos energia que FPGAs
3. Os FPGAs levam um tempo consideravelmente mais longo para serem configurados enquanto há microcontroladores prontos para venda para usos específicos
4. Os dispositivos de construção com FPGAs são mais caros que os microcontroladores