9 Ventajas e inconvenientes

Las ventajas de la tarjeta JPS frente a los tradicionales sistemas basados en microcontroladores son las que se derivan de la utilización de las FPGAs:

• Hardware a la medida. El diseñador no tiene que buscar los productos del mercado que mejor se adapten a sus diseños, sino que se los diseña a la medida de sus necesidades, o reutiliza o modifica los diseños ya existentes. En robótica, es muy común emplear un microcontrolador u otro en función de los periféricos que traiga integrados, y es muy común que sólo se utilicen unos pocos de ellos. En un sistema que incorporen FPGAs, es el diseñador el que implemente sólo los controladores necesarios. Se abren nuevas posibilidades de diseño, como por ejemplo el crear una CPU específica para una aplicación determinada junto con sus propios controladores de periféricos.
• Acortamiento del ciclo de diseño. El modelo de diseño hardware basado en HDL contiene muchas de las ventajas del diseño software. El circuito es ahora un fichero de texto, que se puede editar, simular, modificar y finalmente sintetizar. Se pueden crear repositorios hardware, con colecciones de diseños ya probados: controladores de VGA, UARTs, temporizadores, CPUs, etc. El diseñador puede crear prototipos muy rápidamente, probarlos, medirlos y modificarlos.
• Flexibilidad. Con el mismo hardware físico, conseguimos tener hardware con comportamientos diferentes. En la misma placa JPS, ahora podemos tener sintetizada una CPU, y más adelante podemos probar una UART.
• Posibilidad de pasar algoritmos al hardware: En los diseños mixtos microcontrolador/FPGA se puede optar por implementar una solución hardware frente a uno puramente software, consiguiéndose una mayor velocidad. Por ejemplo la implementación de algoritmos de cifrado. En un microcontrolador de 8 bits esto sería un proceso lento, pero se convierte en viable si se añade un hardware que haga el cifrado.
• Diseños hardware libres. Posibilidad de realizar diseños hardware libres que se compartan dentro de la comunidad hardware y que cualquier diseñador pueda utilizarlos, modificarlos y distribuir las modificaciones. Esto es especialmente útil en el campo de la docencia y la investigación. Esto se potencia si el hardware físico en el que se prueban los diseños es también libre, como es el caso de la placa JPS. Desaparece la dependencia con el fabricante de la placa y cada Universidad o diseñador puede fabricarse las placas que considere necesarias.

Este tipo de arquitecturas presenta también una serie de inconvenientes:

• Mayor precio. Una FPGA en comparación con un microcontrolador es mucho más cara. En concreto, la FPGA utilizada en el robot de docencia cuesta 24 euros frente a los 5 euros (precios en el 2003) que costaría típicamente un microcontrolador de 8 bits en el que se puede implementar fácilmente el mismo algoritmo de seguir la línea.
• Entornos de desarrollo propietarios, con licencias altas. Para realizar la síntesis del hardware hay que utilizar las herramientas del fabricante de las FPGA, que son caras y al día de hoy no existen alternativas libres.