Field-programmable gate array

Exempel på en FPGA-krets (Altera Stratix IV GX FPGA)

Field-programmable gate array (förkortat FPGA som kan översättas med fältprogrammerbar grindmatris) är inom digitalteknik en integrerad krets vars hårdvara kan programmeras om med en enkel kabel för programmering. Dess konfiguration kan laddas direkt från en digital minneskrets som till exempel RAM, ROM eller Flashminne. Vid start av kretsen kan valfri funktion laddas in, och laddas om med nytt innehåll så ofta som önskas. Idag finns även FPGA-kretsar från företagen Xilinx och Lattice Semiconductor med internt minne som används vid start och som också har hög prestanda.

FPGA-kretsar används som ett billigt alternativ vid mindre serier (1000-tal exemplar) vid komplicerade hårdvarufunktioner och som ett sätt att utveckla och utvärdera lösningar för ASIC. Storleken, kostnaden och prestanda på FPGA:er är idag sådan att det har blivit en vanligare lösning även vid små serier än både Grindmatris och ASIC. Kostnaden sjunker dock varje år och idag använder många även FPGA:er i större volymer upp till 100 000 per år.

FPGA Design och Programmering

FPGA:ers funktion beskrivs ofta i ett språk som beskriver en hårdvarufunktion i till exempel VHDL eller Verilog. Vilket underlättar utveckling och utvärdering av funktionen innan man gör sig besväret att programmera FPGA:en. Själva programmeringen går oftast till så att återställbara säkringar bränns eller minnesceller ställs från en minnesbild av funktionen. Vid kraftförlust tappar minnesceller sitt innehåll medan återställbara säkringar som behåller innehållet trots kraftförlust måste programmeras om med en återställningsprogrammering för att kunna laddas med en ny funktion.

Se även

• Programmable array logic (PAL) - Enklare grindmatris som blev tillgänglig under 1980-talet.
• Programmable logic array (PLA)
• Complex programmable logic device (CPLD) - Mer kapacitet än PAL, men mindre än FPGA. Snabb och tappar ej minnet vid kraftförlust.