ASIC、ASSP、SoC和FPGA之間到底有何區別？

　　我經常收到關于各類設備之間的差異的問題，諸如ASIC、ASSP、SoC和FPGA之間的區別問題。例如是SoC是ASIC嗎？或ASIC是SoC嗎？ASIC和ASSP之間的區別是什么？以及高端FPGA應該歸類為SoC嗎？

　　這里有幾個難題，至少技術和術語隨著時間而演變。牢記這一點，對于這些術語的起源以及它們現在的意義是什么，我對此做了高度簡化的解釋。

　　ASIC——特定應用集成電路

　　讓我們從特定應用集成電路（ASIC）開始。正如其名稱所表示的，這是因特定目的而創建的設備。當大多數人聽到這個詞ASIC時，他們的“下意識”反應是，假設它是數字設備。事實上，不論它是模擬的、數字的，或兩者的混合，任何定制的芯片都是一個ASIC。然而，對于這些討論的目的，我們應該假設這是一個完全或主要部分是數字性質的芯片，任何模擬和混合信號功能是沿著物理接口線（物理層）或鎖相回路（PLL）的。

　　ASIC通常被設計和使用在特定系統中的單個公司。開發ASIC非常昂貴、耗時、資源密集的，但ASIC確實能提供低功耗的高性能。

　　ASSP——專用標準產品

　　專用標準產品（ASSP）的設計和實施方式完全和ASIC相同。這并不奇怪，因為它們本質上是相同的東西。唯一的區別是，ASSP是更通用的設備，適用于多個系統設計工作室。例如，獨立的USB接口芯片可以歸類為ASSP。

　　SoC——系統級芯片

　　系統級芯片（SoC）是硅芯片，包含一個或多個處理器核心——微處理器（MPU）和/或微控制器（MCU）和/或數字信號處理器（DSP）——片上存儲器、硬件加速器功能、外圍功能，以及（潛在的）各種其他“東西”。看它是否屬于SOC的辦法是，先看一個ASIC是否包含一個或多個處理器內核，那么它就是一個SoC。同樣，如果一個ASSP包含一個或多個處理器內核，那么它也是一個SoC。

　　在此基礎上，我們可以把ASIC（和ASSP）當做是擴展集術語，因為它包含SoC，或者我們可以把SoC當做是擴展集術語，因為它包括ASIC（或ASSP）的一切，包含一個或多個處理器核心。是不是覺得很好玩呢？

　　FPGA——現場可編程門陣列

　　ASIC、ASSP和SoC具有高性能、低功耗的優勢，但它們包含的任何算法——除了那些在軟件內部處理器內核執行的——其余都是“凍結的”。所以這個時候我們就需要現場可編程門陣列（FPGA）了。早期的FPGA器件的架構相對簡單——只是一系列通過可編程互連的可編程模塊。

　　FPGA最厲害的地方是，我們可以配置它的可編程架構來實現任意我們需要的數字功能組合。另外，我們可以以大規模并行的方式實施算法，這意味著我們可以非常迅速和有效地執行大數據的處理。

　　SoC級的FPGA

　　隨著時間的推移，FPGA器件的能力（容量和性能）大幅提升。例如，現代的FPGA可能包含幾千個加法器、乘法器和數字信號處理（DSP）功能；片上存儲器、大量高速串行互連器（SERDES）收發器模塊，以及許多其他功能。

　　問題是，現場可編程門陣列（FPGA）的名字不再足以表達出如今可編程器件的性能和功能。我們需要想出一些新的術語，可以表達出一切目前國家最先進的工具和技術能夠做到的事情。

　　和我們在這里的討論尤其相關的是，今天的FPGA可以包含一個或多個軟/硬核處理器。在此基礎上，我們應該把這種類型的FPGA歸類為SOC（系統級芯片）嗎？我個人不得不說SoC不為我工作，因為我把“SOC”一詞定義為創建于使用ASIC技術的自定義設備。

　　另一種方法是稱呼這些器件為可編程片上系統，或PSoC，但賽普拉斯半導體公司已經對PSoC這個名稱申請了控制權。賽普拉斯的器件具有一個硬核的微控制器，增添了一些可編程模擬和可編程的數字架構（這個數字架構更傾向于CPLD，而不是FPGA）。

　　Altera公司通常稱呼這些器件的這個版本為SoC FPGA，它們結合了硬MCU內核、可編程的FPGA架構，但他們似乎已經發展到只稱呼它們為SoC。同時，Xilinx（賽靈思）稱呼這些設備的特點為“所有可編程片上系統”。

　　就個人而言，我拿不定主意什么名字最好。如果賽普拉斯對這一稱謂沒有采取的控制權的話，我想我更愿意稱它為PSoC。但是因為他們已經對PSoC這個詞采取了控制權，所以我們不能。PSoC行不通，我想我會選擇SoC FPGA。除非你有更好的提議。

　　（作者：Max Maxfield）

　　——本文由電子發燒友網責任編輯Iris原創翻譯，轉載請注明出處。

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