FPGAs (matriz de portas programáveis no campo)

Uma matriz de portas programáveis no campo (FPGA) é um circuito integrado programável que permite aos usuários implementar configurações lógicas personalizadas de hardware, após a fabricação. As FPGAs são configuráveis pelo usuário e são amplamente utilizadas para realizar operações lógicas e processamento de informações, muitas vezes, em aplicações de desempenho exigente em tempo real, além de velocidades extremamente altas. Com um nível muito alto de funcionalidade integrada, as FPGAs podem substituir microprocessadores de uso geral em sistemas onde operações conhecidas, como receber e processar dados de conversores de alta velocidade, precisam ser executadas de forma rápida e determinística. Ao contrário dos chips de função fixa, as FPGAs são reprogramáveis, o que significa que podem ser configuradas várias vezes usando linguagens de descrição de hardware como a Verilog.

No centro de uma FPGA estão os blocos lógicos configuráveis (CLBs), interconexões programáveis, portas lógicas e flip-flops, que são organizados em uma arquitetura flexível chamada matriz de portas. Esses componentes suportam a criação lógica complexa, o processamento digital de sinais e o processamento paralelo extensivo. Normalmente, as FPGAs exigem um dispositivo de memória externa — geralmente memória flash ou armazenamento somente para leitura — para armazenar os dados de configuração e recarregá-los a cada partida. Isso as torna particularmente adequadas para telecomunicações, infraestrutura de datacenter e sistemas embarcados avançados, nos quais tanto o desempenho quanto o baixo consumo de energia são essenciais.

As FPGAs servem como uma plataforma de hardware definida por software, permitindo que os projetistas criem uma lógica de processador personalizada ou acelerem funções além do que um microcontrolador típico pode suportar. A flexibilidade de reconfigurá-las torna as FPGAs uma tecnologia essencial para prototipagem, envolvendo projetos de produtos e implantando soluções de hardware em tempo real.

A DigiKey oferece os principais fornecedores de FPGA, incluindo AMD (antiga Xilinx), Intel (antiga Altera), Lattice Semiconductor e Microchip Technology.