Rekonfigurer Computing Tutorial

Rekonfigurer computing er en relativt ny utvikling i datateknologi. Konseptet med rekonfigurer databehandling ble opprinnelig foreslått av en forsker ved University of California, Los Angeles på 1960-tallet; har imidlertid praktiske anvendelser av rekonfigurer computing vært relativt treg i å fange opp.

Rekonfigurerbar databehandling er basert på ideen om at en maskinvare-brikken kan omprogrammeres for bruk av flere applikasjoner, og dermed bedre den kostnader og effektivitet av brikken.

Motivasjon for rekonfigurer Computing

Tradisjonelle datautstyr faller i to kategorier.

Application Specific Integrated Circuits, også kjent som ASIC, er enheter som er designet for å utføre et bestemt program. Et eksempel på en ASIC er prosessoren i en mobiltelefon: den er utformet for å utføre et bestemt sett av forhåndsbestemte oppgaver. ASIC er i stand til å utføre programmer ved en høy hastighet og blir ofte brukt i en rekke elektroniske anordninger. Imidlertid er en av de største ulempene med en ASIC at den ikke kan omprogrammeres for bruk i en annen applikasjon. For eksempel kan prosessoren i en mobiltelefon ikke programmeres for gjenbruk som et hjerte-rate monitor.

Generell databehandlingsenheter, også referert til som mikroprosessorer, ligger på den andre enden av spekteret. Mikroprosessorer kan programmeres av programvare og er i stand til å utføre et bredt spekter av oppgaver og applikasjoner. Imidlertid kan denne fleksibiliteten komme på bekostning av hastigheten. Siden mikroprosessorer er designet for å utføre en rekke applikasjoner, kan de ofte av bedre resultater enn av ASIC i fart.

Grunnleggende om rekonfigurer Computing

Rekonfigurerbar databehandling er en hybrid av disse to fremgangsmåter. Den kombinerer hastigheten på en ASIC med fleksibiliteten til en mikroprosessor. Det gir programutviklere muligheten til å skrive et program, laste det ned til en hardware chip og utnytte fordelene ved å ha dedikert maskinvare kjører sin søknad.

Den ekstra fordel, skjønt, er at maskinvaren chip kan nå gjenbrukes til et annet program. For eksempel kan det fungere som en GPS-enhet om gangen og et digitalt kamera prosessor ved en annen anledning.

Dette gjenbruk oppnås gjennom bruk av spesiell maskinvare kjent som FPGA (FPGA). FPGA er maskinvareenheter som har funksjonalitet kan konfigureres av programutviklere basert på den type program ønsket.

Fordeler med rekonfigurer Computing

Rekonfigurerbar databehandling har flere fordeler i forhold til tradisjonelle databehandling. Rekonfigurer datautstyr blir i økende grad brukt til å kjøre dataintensive applikasjoner. Fordi FPGA hardware er spesialbygget, er det finjustert til de eksakte behov og spesifikasjoner av programmet. Dette gir en betydelig økning i effektivitet og hastighet. Faktisk rekonfigurer datamaskiner spille en fremtredende rolle i høyytelses databehandling bransjen.

Fordi rekonfigurer datautstyr kan omprogrammeres for ulike applikasjoner, gir de en betydelig kostnadsfordel i forhold til tradisjonelle ASIC. Det samme brikke kan brukes om igjen for en annen sekundære program som konvensjonelt ville ha krevd en andre unik ASIC. Kutte ned på antall distinkte ASIC i en elektronisk enhet reduserer også den totale størrelsen på enheten, noe som gjør det billigere å designe og dikte.