FPGA

Steht für „Field-Programmable Gate Array“. Ein FPGA ist ein integrierter Schaltkreis, der für eine bestimmte Anwendung angepasst werden kann. Anders als herkömmliche CPUs sind FPGAs „feldprogrammierbar“. Das bedeutet, dass sie nach der Herstellung vom Benutzer konfiguriert werden können.

FPGAs enthalten programmierbare Logikblöcke, die in unterschiedlichen Konfigurationen miteinander verbunden werden können. Diese Blöcke bilden eine physische Anordnung aus Logikgattern, mit denen verschiedene Vorgänge ausgeführt werden können. Da die Gatter anpassbar sind, können FPGAs für jede Rechenaufgabe optimiert werden. Dadurch können sie Vorgänge möglicherweise mehrmals schneller ausführen als ein fest verdrahteter Prozessor.

Feldprogrammierbare Logikgatter werden normalerweise mithilfe einer Hardwarebeschreibungssprache oder HDL angepasst. Ein Programmierer kann HDL-Befehle verwenden, um die Verbindungen zwischen den Gattern (also die Art und Weise, wie die Gatter miteinander verbunden sind) sowie die Gatter selbst zu konfigurieren. Beispielsweise kann einem Gatter ein boolescher Operator wie AND, OR oder XOR zugewiesen werden. Durch die Verbindung mehrerer Gatter lassen sich komplexe logische Vorgänge ausführen.

Da FPGAs für bestimmte Anwendungen programmiert werden, sind sie nicht für Personal Computer geeignet. Sie können jedoch in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Beispiele dafür sind Telekommunikation, Rechenzentren, wissenschaftliche Berechnungen und die Audio-/Videoverarbeitung. Neben ihrem Einsatz in Servern und leistungsstarken Computern können sie auch in elektronischen Geräten wie Fernsehern, Radios und medizinischen Geräten verwendet werden.