ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল গেইট অ্যারে

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে
একটি অলটেরা স্ট্রাটিক্স ২ জিএক্স এফপিজিএ

ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল গেইট অ্যারে একটি অর্ধপরিবাহী চিপ যাতে লজিক ব্লক নামে কিছু প্রোগ্রামেবল লজিক অংশ এবং এই ব্লকগুলির মাঝে তারের সংযুক্তি থাকে। লজিক ব্লকগুলোকে প্রোগ্রাম করে বিভিন্ন প্রাথমিক গেইট, যেমন অ্যান্ড, এক্সর অথবা আরো জটিল কম্বিনেশনাল ফাংশন যেমন ডিকোডার বা গাণিতিক ফাংশন প্রণয়ন করা যায়। অধিকাংশ এফপিজিএ-তে লজিক ব্লকের সাথে মেমরি যুক্ত থাকে যা সাধারণ ফ্লিপ-ফ্লপ হতে পারে অথবা পুরোদস্তুর মেমরি ব্লকও হতে পারে।

সবগুলো লজিক ব্লকের মাঝে তারের সংযুক্তির কারনে সিস্টেম ডিজাইনারের কাছে এফপিজিএকে একটি এক-চিপের প্রোগ্রামযোগ্য ব্রেডবোর্ডের মত মনে হবে। এফপিজিএ তৈরি করার পর এটি কি কাজ করবে তা পুরোপুরি নির্ভর করে যিনি এটির উপর প্রোগ্রাম করবেন তার উপরে। একারণেই একে "ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল" বলা হয়।

এফপিজিএ সাধারণত তাদের অ্যাপ্লিকেশন-স্পেসিফিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (অ্যাসিক) প্রতিপক্ষ থেকে কিছুটা ধীরগতির হয়ে থাকে, খুব জটিল কোন ফাংশনের কাজ করতে পারেনা এবং কিছুটা বেশি বিদ্যুত শক্তি লাগে। কিন্তু এদের সুবিধা হচ্ছে এফপিজিএতে ডিজাইন করার সময় অনেক কম-লাগে ফলে বাজারে তাড়াতাড়ি ছেড়ে দেয়া যায়, এটিকে বারবার প্রোগ্রাম করা যায় ফলে ডিবাগিং-এ সমস্যা কম হয় এবং এদের ইঞ্জিনিয়ারিং খরচ কম। প্রস্তুতকারকরা কমদামী এফপিজিএ ও বাজারে ছেড়ে থাকেন যেটিকে একবার মাত্র প্রোগ্রাম করা যায় এবং আচরনের দিকদিয়ে এটি অ্যাসিকের নিকটবর্তী। সাধারণ এফপিজিএর উপর নকশা প্রণয়ন করার পর সাধারণত এই চিপে নকশা প্রোগ্রাম করে বাজারে ছাড়া হয়।

"কমপ্লেক্স প্রোগ্রামেবল লজিক ডিভাইস" (সিপিএলডি) সাধারণ কাজের জন্য এফপিজিএর একটি বিকল্প। বিদ্যুত না থাকলেও এদের মাঝে প্রোগ্রাম নষ্ট হয় না।

এফপিজিএ বা সিপিএলডি কে প্রোগ্রাম করতে হলে প্রথমে কি কাজের জন্য এটি ব্যবহৃত হবে সেটি সার্কিট ডায়াগ্রাম (স্কিমেটিক) বা হার্ডওয়্যার ডেসক্রিপশন ল্যাঙ্গুয়েজ (এইচডিএল) দিয়ে তৈরি করতে হবে। সাধারণত জটিল ডিজাইনের জন্য এইচডিএলকেই পছন্দ করা হয়। এরপর এফপিজিএ প্রস্তুতকারকদের সরবরাহকৃত সফটওয়্যার দিয়ে স্কিমেটিক/এইচডিএল প্রোগ্রামকে এফপিজিএ/সিপিএলডির উপযোগী বাইনারি ফাইলে রুপান্তরিত করা হয়। এরপর সিরিয়াল ইন্টারফেস বা জেট্যাগ ইন্টারফেসের মাধ্যমে এই প্রোগ্রামকে নন-ভোলাটাইল মেমরিতে (যেমন ইইপিরম) সংরক্ষণ করা হয়। বিদ্যুত সংযোগ পাওয়ার পরে এফপিজিএ এই মেমরি থেকে তার আন্তঃসংযোগ স্থাপন করে এবং প্রয়োজনীয় কাজের উপযুক্ত হয়।