ASICs - специализированные микросхемы: что это и где применяются
ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) - интегральная схема, спроектированная под одну конкретную задачу. ASICs - множественное число: так называют весь класс таких микросхем.
Чем ASIC отличается от обычного процессора
Центральный процессор (CPU) универсален: он выполняет любую программу, но за это платит скоростью и энергопотреблением. ASIC устроен наоборот: логика задачи зашита прямо в кремний. Он не умеет ничего, кроме своей работы, зато делает её быстрее и с меньшими затратами энергии.
| Тип | Гибкость | Эффективность на одной задаче |
|---|---|---|
| CPU | Любые программы | Низкая |
| GPU | Параллельные вычисления | Средняя |
| FPGA | Логику можно перепрограммировать | Высокая |
| ASIC | Только одна задача | Максимальная |
Где применяются
- Майнинг криптовалют. Для алгоритма SHA-256 (Bitcoin) выпускают специальные ASIC-майнеры: на этой задаче они на порядки эффективнее видеокарт.
- Сетевое оборудование. Коммутаторы и маршрутизаторы обрабатывают пакеты на специализированных чипах.
- Искусственный интеллект. Ускорители для нейросетей - тоже разновидность ASIC.
- Бытовая электроника. Контроллеры в телефонах, камерах, наушниках, зарядных устройствах.
Плюсы и минусы
Плюсы: высокая производительность, низкое энергопотребление на единицу работы, малый размер, низкая цена одного чипа при массовом выпуске.
Минусы: дорогая и долгая разработка, нельзя изменить логику после выпуска. Если алгоритм поменялся, чип становится бесполезным.
Когда выбирают ASIC
Когда задача стабильна, объёмы большие и важна каждая единица энергии. Для прототипов и малых серий обычно берут FPGA, а к ASIC переходят, когда схема отработана.