¿Qué es un PROCESADOR dentro de un FPGA?

 Los dispositivos Field Programmable Gate Arrays, en español Arreglos de Compuertas Programable en el Campo, tal como su nombre lo indica son un arreglo (arrays) matricial de bloques lógicos (gates) programables (programmable) en cualquier espacio físico (field).

Un FPGA es un dispositivo que un diseñador de sistemas digitales puede programar, después que está soldado en el circuito impreso, para que funcione de un modo determinado. Los FPGAs son fabricados con conexiones y lógica programables.  

Todos los FPGAs, independientemente del fabricante, tienen ciertos elementos en común,tienen un arreglo tipo matricial de elementos lógicos, como flips-flops y lógica combinacional, que se configuran usando cierta tecnología de programación. Los terminales de entrada y salida del FPGA usan celdas especiales de E/S que son diferentes de las celdas de elementos lógicos. 

 El elemento básico de un FPGA es la celda de configuración. Esta celda es la que va determinar la configuración de cadaelemento lógico.

Existen en la actualidad cuatro tipos de celdas de configuración de un FPGA. 

Una está basada en una celda SRAM, que se usa una pequeña celda SRAM para mantener la configuración de cada parte configurable del FPGA. 

 

Otro tipo de celda involucra una celda llamada anti-fuse(anti-fusible), consiste en una estructura microscópica la que, a diferencia de un fusible regular, esta normalmente abierta. Cuando se hace circular una cierta cantidad de corriente durante la configuración del dispositivo, , cerca de los 5mA, causa una gran potencia de disipación en un área muy pequeña, lo que provoca el derretimiento de un aislante dieléctrico entre dos electrodos formando una unión permanente muy fina. 

 

El tercer tipo de celda de configuración se basa en celdas tipo Flash, que a diferencia de las SRAM, permiten mantener la configuración aún después de desconectada la alimentación del dispositivo.

 

Hay también FPGAs que tienen en el mismo dispositivo celdas Flashy celdas SRAM. Las celdas Flash se usan para mantener los datos de configuración del FPGA y las SRAM para la configuración lógica del FPGA.