BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang - Gunadarma

2y ago
65 Views
2 Downloads
220.41 KB
9 Pages
Last View : 1d ago
Last Download : 2m ago
Upload by : Maxton Kershaw
Transcription

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangField Programmable Gate Array (FPGA) ialah IC digital yang sering digunakanuntuk mengimplementasikan rangkain digital. Jika dilihat dari segi namanya, FieldProgrammable dapat diartikan bahwa FPGA ini bersifat dapat dirancang sesuai dengankeinginan dan kebutuhan user/pemakai tanpa malalui tahap ”burn” di laboratorium ataudi ”hardwire” oleh pabrik piranti. Sedangkan Gate Array artinya bahwa FPGA ini terdiriatas gerbang-gerbang digital dimana interkoneksi masing-masing gerbang tersebut dapatdikonfigurasi antara satu sama lainnya.1.2 Rumusan Masalah Sejarah FPGA Definisi Field Programmable Gate Array (FPGA) Teknologi FPGA Penggunaan FPGA Rangkaian FPGA / isi dari FPGA Arsitektur FPGA Hal-hal yang dapat digunakan dengan FPGA1.3 Tujuan Sebagai pembelajaran bagi mahasiswa untuk menambah wawasan danpengetahuan mengenai FPGA.1

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Sejarah Singkat FPGAFPGA dikembangkan sejak tahun 1984 oleh perusahaan Xilinx yang berbasis di SanJose. Perkembangan selanjutnya, FPGA ini mulai diproduksi oleh beberapa perusahaanmisalnya, Altera, Lattice, dan Quicklogic. Diantara perusahaan-perusahaan tersebut,terdapat 2 perusahaan yang mendominasi produksi FPGA diseluruh dunia yaitu Xilinxdan Altera.Ada 5 perusahaan besar yang memproduksi FPGA. Dua yang pertama merupakan pemainutama di pasar FPGA: Xilinx yang punya nama besar dalam dunia FPGA, masih memimpin dalam densitasdan teknologi. Altera merupakan pemain kedua terkenal di dunia FPGA, terkenal dengan namanya. Lattice, Actel, Quicklogic adalah perusahaan-perusahaan yang lebih kecil dan punya“pasar khusus”.2.2 Field Programmable Gate Array (FPGA)Field-Programmable Gate Array (FPGA) adalah komponen elektronika dansemikonduktor yang mempunyai komponen gerbang terprogram (programmable logic)dan sambungan terprogram. Komponen gerbang terprogram yang dimiliki meliputi jenisgerbang logika biasa (AND, OR, XOR, NOT) maupun jenis fungsi matematis dankombinatorik yang lebih kompleks (decoder, adder, subtractor, multiplier, dan lain-lain).Blok-blok komponen di dalam FPGA bisa juga mengandung elemen memori (register)mulai dari flip-flop sampai pada RAM (Random Access Memory). FPGA merupakanrangkaian kombinasional dan sekuensial yang dikombinasikan sedemikian rupa untukbisa diimp lementasikan langsung pada silikon, merupakan salah satu bagian dariApplication-Specific Integrated Circuit (ASIC) yang memiliki kinerja tinggi tetapimemiliki fungsi yang spesifik (special purpose). Fungsi yang spesifik berarti hasilrangkaian yang dibuat hanya dapat melakukan satu proses khusus, contoh: jika penggunamembuat rangkaian Full Adder, maka rangkaian ini hanya dapat melakukan penjumlahansaja. Jadi FPGA merupakan perangkat keras yang dapat diprogram dengan mengganti2

instruksi. Perancangan perangkat keras FPGA dilakukan dengan cara mengatur koneksiantara ratusan ribu hingga jutaan transistor yang tersedia pada chip sehingga terbentuksebuah fungsi baru dalam suatu aplikasi baru.Pengertian terprogram (programmable) dalam FPGA adalah mirip denganinterkoneksi saklar dalam breadboard yang bisa diubah oleh pembuat rancangan. DalamFPGA, interkoneksi ini bisa diprogram kembali oleh pengguna maupun perancang didalam lab atau lapangan (field). Oleh karena itu jajaran gerbang logika (Gate Array) inidisebut field-programmable. Jenis gerbang logika yang bisa diprogram meliputi semuagerbang dasar untuk memenuhi kebutuhan yang manapun.2.3 Teknologi FPGATeknologi FPGA berawal dari PROM, EPROM, EEPROM, FLASH, SRAM. Berikut iniadalah arti arti dari istilah itu : PROM (Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory chip ROM yangisinya dapat dihapus oleh sinar ultraviolet dan kemudian dipogram ulang sekali sajadengan menggunakan peralatan khusus. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) adalah jenis memory yangdapat menyimpan data ketika catu daya dimatikan dan hanya dapat deprogram ulangdengan sebuah peralatan khusus. EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)adalah yangdapat dihapus dengan perintah elektris. FLASH adalah chip memory yag dapat dibaca dan diprogram yang dapat menyimpandatanya tanpa aliran listrik. SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetaptersimpan dengan baikwalaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU. Teknologi FPGA juga berhubungan dengan IC, Transistor, SRAM, DRAM, SPLD,CPLD, dan ASIC. Berikut ini adalah arti dari istilah itu : IC adalah sebuah komponenelektronika yang berupa chip silikon yang berisirangkaian elektronika lengkap. IC berisi puluhan, ratusan, bahkan ribuan komponenelektronika .(Transistor, Dioda, resistor, kapasitor, dll). FPGA terinspirasi dari IC. Transistor adalah komponen elektronika yang terbuat dari dua buah diode ,yangpunya dua jenis Tr PNP dan NPN ,mempunyai tiga kaki ,yaitu basis, collector dan3

emitor. Transistor merupakan sejaah awal pembuatan FPGA, bersifat semikonduktor,penguat dan switching. SRAM (Static Random Access Memory ) adalah memory yang data didalamnya tetaptersimpan dengan baik walaupun tak diberi penyegaran/refresh oleh CPU (Automatisrefresh). DRAM (Dinamic Random Access Memory) adalah jenis RAM yang menyimpansetiap bit data yang terpisah dalam kapasitor dalam satu sirkit tertentu , Memory inibutuh di refresh dan merupakan jenis chip computer yang banyak digunakan. SPLD (Simple Programmable Logic Devices)adalah perngkat logic terprogram yangtersimpel, terkecil, dan cukup mahal bentuknya. SPLD dapat digunakan di papanuntuk menggantikan komponen TTL seri 7400 (and, or, not gates). CPLD (Comlex Programmable logic Devices ) adalah perangkat logika terprogramdengan gabungan antara PALs dan FPGAs. Terdiri dari lapisan interconnect ,gates,dan flip flop. ASIC adalah IC yang hanya digunakan pada keperluan tertentu , kompleksitas IC inicukup tinggi jadi tidak muat pada CPLD.2.4 Penggunaan FPGA1. ASIC & Costum Silikon (yang ada pada trafo)2. DSP (Digital Signal Processing) ( Microprocesor)3. Embeded Mikrokontroller4. Fisical Layer Communication (protocol/NIC), GLU antara layer fisik dan protocol(menjembatani antara fisical layer dan fisical protocol )5. Record Configurable Computing Untuk akselerasi hardware Simulasi hardware4

2.5 Rangkaian FPGA / isi dari FPGABila dilihat dari segi bentuknya, FPGA tak berbeda jauh dengan bentuk IC-IC lainnya.Hanya saja, bila dilihat dari isinya FPGA memiliki bagian yang berbeda dengankomponen IC pada umumnya. Berikut isi dari FPGA pada umumnya:1. Configure Logic Blocks (CLB). Bisa dikatakan, bagian inilah yang akanmemproses segala bentuk rangkaian logika yang dibuat oleh user/pemakai.2. I/O Blocks. Sebagai interface antara external pin dari device dan internal user logic3. Programmable Interconnect. Bagian ini berisi wire segments dan programmableswitches atau biasa disebut saklar , selain itu bagian ini juga akan menghubungkanantara CLB satu dengan CLB lainnya.Sebuah FPGA tersusun dari sebuah bagian yang bernama “logic-cell” (LogicBlocks), yang kemudian pada perkembangannya saling terhubung satu sama lain.Kumpulan-kumpulan dari logic cell ini berjumlah ratusan bahkan ribuan dan membentuksauatu fungsi yang kompleks. Sebuah logic cell pada dasarnya terdiri atas sebuah lookuptable(LUT), D flip-flop, dan sebuah multiplekser 2 ke 1.1. Look Up Table (LUT) merupakan sejenis RAM (Random Acces Memory) yangberkapasitas kecil. Di dalam FPGA, LUT ini memegang peranan penting dalamproses implementasi fungsi-fungsi logika. Selain itu, LUT ini berciri khasmemiliki input sejumlah 4 buah.2. D Flip Flop. Seperti yang diketahui, flip-flop (Bistable Multivibrator) dalah suaturangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikankeadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu Dflip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaianlogika sekuensial dimana di dalamnya terdapat peralatan memori dan pewaktu.3. Multiplekser 2 ke 1. Sebuah multipleser adalah piranti digital yang bekerjasebagai switch (saklar) yang menghubungkan data dari n masukkan ke sebuahkeluaran. Multiplekser berfungsi untuk memilih beberapa input untuk hanyamenjadi 1 output saja. Di dalam FPGA, terdapat rangkaian multiplekser 2 ke 1yang artinya, multiplekser tersebut memiliki 2 buah input dan 1 buah output.5

2.6 Arsitektur FPGAFPGA terdiri dari Configurable Logic Blocks (CLB), Input / Output Blocks (IOB),dan Programmable Switch Matrix (PSM). CLB merupakan blok untuk membangunkomponen-komponen combinational/sequential.Untuk dapat membentuk CLB dibutuhkan truth table dalam memb angun jalurlogika. IOB merupakan blok yang digunakan untuk mengirimkan sinyal keluar dari chipdan sekaligus memb aca sinyal yang masuk ke dalam chip. PSM merupakan penghubungyang bisa diatur sedemikian rupa untuk menghubungkan antar CLB dan CLB dengan IOBsecara horisontal maupun secara vertikal, serta dapat mengeluarkan fan out (kemampuanuntuk mengirimkan data ke banyak sumber untuk dijadikan input sekaligus) untukmultiple output. Jadi, output dari CLB yang satu dapat dihubungkan ke input CLB yanglain melalui multip le PSM. Arsitektur FPGA pada dasarnya ditunjukkan seperti Gambar2.2, tetapi masing-masing vendor memiliki cara tersendiri dalam mengatur isi daristruktur masing-masing blok.Gambar 2.2. Arsitektur FPGAFungsi logika dan interkoneksi FPGA ditentukan oleh data yang tersimpan pada selmemori statik internal. Ada beberapa cara untuk membuat data konfigurasi ke dalam selmemori ini, baik yang dilakukan secara otomatis pada waktu catu daya diberikanmaupun dengan membaca konfigurasi data dari eksternal Serial atau byte Paralel PROM6

(mode master) atau Data dapat dituliskan pada FPGA dari eksternal device ( mode slavedan peripheral).2.6 Sifat-sifat FPGAFPGA mempunyai beberapa sifat, yaitu antara lain :-Program dapat disusun kembali berulang-ulang. Jadi intinya, program yang telahkita buat dalam FPGA bisa kita ubah atau edit.-FPGA dapat didownload berulang-ulang tanpa batas. Inilah kelebihan FPGA yangpaling dikenal. Jadi kita bisa menimpa program lama dengan program baru yangsudah diedit.-Bersifat volatile. FPGA ini bersifat volatile, maka dari itu untuk menyimpandatanya FPGA harus diberi sumber daya.-Bila kehilangan daya pada saat ingin mendownload, maka datanya pun akanhilang.-Hampir semua rangkaian terimplementasi didalam chip. PFGA terdiri dari banyakCLB (Configuable Logic Block) yang bisa menyimpan rangkaian-rangkaianlogika dalam setiap blocknya. Jadi dalam satu chip bisa tertanam banyakrangkaian digital.-Lebih murah walaupun dalam produksi kecil dan lebih cepat dalam hal designrangkaian.BAB IIIPENUTUP7

3.1 KesimpulanDari materi diatas mengenai FPGA dapat disimpulkan bahwa perangkat lunakXilinx ISE sebagai pengembangan FPGA mempunyai kemampuan untukmelakukan optimilisasi penggunaan kapasitas pada desain. Simulasi atasperancangan dan implementasi sistem memberikan hasil yang mendektaiperhitungan. Perbedaan hasil perhitungan dan hasil perancangan disebabkankarena sistem yang dirancang hanya menggunakan format bilangan bulat,sementara hasil perhitungan menggunakan format bilangan real.8

DAFTAR ogspot.co.id/2016/02/makalah-fpga.html9

D Flip Flop. Seperti yang diketahui, flip-flop (Bistable Multivibrator) dalah suatu rangkaian sel biner yang memiliki dua buah output yang saling berkebalikan keadaannya (0 atau 1). Di dalam FPGA, terdapat sebuah jenis flip-flop yaitu D flip-flop atau Data flip flop. Rangkaian D flip-flop ini berfungsi sebagai rangkaian

Related Documents:

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Proyek Latar belakang yang menjadikan terwujudnya Implementasi Konsep International Style pada Hotel Bintang Empat di Kawasan Sudirman Bandung, dibagi dalam dua perihal. Perihal pertama yaitu, latar belakang lokasi dan latar belakang perencanaan proyek. Perihal – perihal tersebut akan dijadikan sebagai

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Tawakal dan yang seakar dengannya disebut dalam Al-Qur'an sebanyak 70 kali dalam 31 surah, diantaranya surah Ali Imran (3) ayat 159 dan 173, an-Nisa (4) ayat 81, Hud (11) ayat 123, al-Furqan (25) ayat 58, dan . Bab pertama sebagai pendahuluan merupakan garis besar gambaran skripsi. Pada bab .

Bab I, merupakan pendahuluan, meliputi latar belakang masalah, rumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, landasan teori, metode penelitian, dan sistematika penulisan. Bab II, merupakan gambaran umum kepercayaan masyarakat Jepang terhadap legenda atau mitos tentang hantu.

REKONSILIASI EKSTERNAL DATA SISTEM AKUNTANSI INSTANSI SATUAN KERJA Universitas Pendidikan Indonesia repository.upi.edu perpustakaan.upi.edu BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Masa reformasi menyadarkan masyarakat akan pentingnya pengelolaan keuangan pemerintah yang harus dilaksanakan dengan prinsip pemerintahan yang baik, terbuka dan akuntanbel sesuai dengan lingkungan .

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian Sudah menjadi kodrat, bahwa manusia dalam hidupnya tidak dapat terlepas dari sesamanya. Manusia dalam hidupnya membutuhkan orang lain dalam berbagai aktivitasnya, kondisi manusia demikian ini mendorong manusia untuk berinteraksi dengan manusia lain. Aristoteles, seorang filsuf Yunani kuno dalam ajarannya mengatakan, bahwa manusia adalah zoon .

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Penggunaan bahan alam sebagai obat tradisional Indonesia telah dilakukan oleh nenek moyang kita sejak berabad-abad yang lalu terbukti

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kesehatan merupakan salah satu hal yang sangat penting dewasa ini, mengingat makin banyaknya variasi penyakit, perubahan iklim yang ekstrim, serta kondisi lingkungan yang telah banyak terkontaminasi. Mengingat pergerakan masyarakat modern khususnya di kota besar seperti

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Ekonomi Islam sebagai suatu Ilmu pengetahuan lahir melalui proses pengkajian ilmiah yang panjang, dimana pada awalnya terjadi sikap pesimis terkait eksistensi Ekonomi Islam dalam kehidupan masyarakat saat ini. Hal ini terjadi karena di masyarakat telah terbentuk suatu pemikiran bahwa harus