Field Programmable Logic Device (FPLD)
Pengantar
Programmable Logic telah merubah paradigma ASIC (Application Specific IC) design, dari metodologi dan alat perancangan yang tadiya skematik menjadi berbasis HDL (Hardware Description Language).
Perkembangan teknogi dan arsitektur FPLD seperti berkembangnya jumlah memory dalam satu IC, telah secara signifikan meningkatkan jumlah apikasi yang dapat dibuat dengan FPLD
Arsitektur FPLD, mirip dengan pendahulunya yaitu MPLD (Mask Programmable Logic Device), FPLD terdiri dari sebuah larik atau sel logika yang dapat di hubungkan dengan bantuan program untuk membuat berbagai macam rancangan elektronika.
Pebedaan terbesar dari FPLD da MPLD adalah,
· MPLD diprogram fabrikasi IC untuk menyambungkan gerbang2 logika yg ada di dalamnya, sedangkan FPLD dapat diprogram secara elektrik dengan bantuan perangkat lunak.
· Kapasitas FPLD bisa 10 kali MPLD, unjuk kerja FPLD bisa 3 kali MPLD
· FPLD bisa dibuat dalam waktu yang lebih cepat daripada MPLD, karena FPLD dapat di program oleh pengguna.
· FPLD lebih murah jika digunakan untuk perancangan dan pembuatan Prototipe, sedangkan MPLD lebih murah jika digunakan untuk volume jumlah yang banyak dalam arti rangkaian sudah jadi alias tinggal fabrikasi saja.
Tipe-Tipe FLD
FPLD biasanya terdiri dari sejumlah sel logika yang tersususn secara matrix. Untuk menghubungkan se yang satu dengan yang lain digunakan interkonksi yang dapat di program. Sedangkan untuk samungan dengan dunia luar digunakan blok-blok I/O.
Sel-sel logika sekarang ini bisa terdiri dari
· Pasangan Transistor
· Gerbang logika dasar seperti NAND atau XOR
· Multiplekser
· LUT (Look up-Table)
· Wide-fan-in AND-OR structure
Sedangkan kalau dilihat dari teknologi pemrogramannya, secara garis besar ada 3 :
1. SRAM (State Random Acces Memory)
Keuntungan :
# hanya memerlukan teknologi IC standar
# dapat di re-program dengan cepat
Kerugian :
# memerlukan area yang besar karenapaling tidak memerlukan 5 transistor untuk membuat sel SRAM dan satu transistor untuk saklar
# Volatile à harus di isi ulang setiap kali menghidupkan (perlu lebih banyak waktu)
# memerlukan external permananent memery seperti PROM, EPROM atau magnetik disk untuk menyimpan program
2. EPROM
Dapat berupa EEPROM (elektrik) atau UVPROM (Ultra Violet)
Keuntungan
# kemampuan dalam re-program
# tidak memerlukan permanen memori eksternal
Kerugian
# memerlukan tiga langkah lebih banyak dalam pembuatannya dibanding teknologi CMOS biasa
# konsumsi daya yg besar karena pullup reesistor yang digunakan
3. ANTIFUSE
Keuntungan
# Resistan dan kapasitan kecil
# lebih cepat dalam pemrograman
Kerugian
# tidak dapat di re-progam
Kalau teknologi dan arsitekturnya digabungkan maka ada tiga besar FPLD :
1. SRAM FPGAs
2. CPLDs (Complex PLDs)
3. ANTIFUSE FPGAs
[Agustus 2004]