Field Programmable Gate Array: differenze tra le versioni

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[[File:Altera Flex EPF10K20 20000 cell FPGA.jpg|thumb|right|FPGA contenente 20.000 [[porta logica|porte logiche]]]]

In [[elettronica digitale]], un dispositivo '''Field Programmable Gate Array''', solitamente abbreviato in '''FPGA''', è un [[circuito integrato]] le cui funzionalità sono programmabili via [[software]]. Tali dispositivi consentono l'implementazione di [[Funzione booleana|funzioni logiche]] anche molto complesse, e sono caratterizzati da un'elevata [[scalabilità]]. Questo tipo di tecnologia ha assunto un ruolo sempre più importante nell'elettronica industriale così come nella [[ricerca scientifica]]. Grazie al continuo progredire delle tecniche di miniaturizzazione, le capacità di tali dispositivi sono aumentate enormemente nel corso di due soli decenni, durante i quali si è passati da poche migliaia di [[Porta logica|porte logiche]] a qualche milione di porte logiche per singolo dispositivo FPGA.

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==Struttura==

[[File:FPGA cell example.png|thumb|350 px|rightupright=1.6|Descrizione semplificata di una ''logic cell'', in cui sono mostrate due [[Look-Up Table|LUT]] a 4 input, un [[full-adder]] (FA) e un [[flip-flop]] di tipo D.]]

[[Image:switch box.svg|thumb|350 px|rightupright=1.6|Le matrici di scambio (''switch matrix'') sono costituite da pass-transistor programmabili finalizzati all'instradamento dei segnali all'interno dell'organizzazione matriciale che costituisce l'FPGA]]

La struttura di una FPGA è in generale una matrice di blocchi logici configurabili, detti CLB (''Configurable Logic Blocks''), connessi fra loro attraverso interconnessioni programmabili. Ai margini di tale matrice vi sono i blocchi di ingresso/uscita, detti IOB (''Input Output Block''). I CLB realizzano le funzioni logiche, l'insieme di interconnessioni li mette in comunicazione, mentre gli IOB si occupano dell'interfacciamento del circuito con l'esterno. All'interno di tale matrice sono presenti anche altre tipologie di risorsa, come i DCM (''Digital Clock Manager''), che generano il segnale di [[clock]], la rete che trasporta il segnale di clock dai flip-flop ai CLB ed altre risorse di calcolo, come ad esempio le [[Unità aritmetica e logica|ALU]] (''Arithmetic Logic Unit''), e risorse di memoria distribuita. Ciascuno di questi elementi costitutivi ha un modello di funzionamento specifico, che riveste notevole importanza nella comprensione del corretto funzionamento del dispositivo.