Riconfigurabile Informatica Tutorial

May 28

calcolo riconfigurabile è relativamente nuovo sviluppo nella tecnologia informatica. Il concetto di calcolo riconfigurabile è stato inizialmente proposto da un ricercatore presso la University of California, Los Angeles nel 1960; Tuttavia, le applicazioni pratiche di calcolo riconfigurabile sono stati relativamente lento nel recupero.

calcolo riconfigurabile si basa sull'idea che un chip hardware può essere riprogrammato per l'utilizzo da parte di più applicazioni, migliorando così il costo e l'efficienza del chip.

La motivazione for Computing Reconfigurable

dispositivi di elaborazione tradizionali si dividono in due categorie.

Application Specific Integrated Circuits, noto anche come ASIC, sono dispositivi che sono progettati per eseguire un'applicazione specifica. Un esempio di un ASIC è il processore in un telefono cellulare: è progettato per eseguire una serie di compiti specifici predeterminati. ASIC sono in grado di eseguire applicazioni a velocità elevata e sono comunemente utilizzati in una varietà di dispositivi elettronici. Tuttavia, uno dei principali inconvenienti di un ASIC è che non può essere riprogrammato per uso in un'altra applicazione. Per esempio, il processore in un telefono cellulare non può essere programmato per il riutilizzo come monitor della frequenza cardiaca.

dispositivi di elaborazione impiego generale, indicato anche come microprocessori, giacciono sull'altra estremità dello spettro. I microprocessori possono essere programmati da software e sono in grado di eseguire una vasta gamma di attività e applicazioni. Tuttavia, la flessibilità può andare a scapito della velocità. Poiché microprocessori sono progettati per eseguire una serie di applicazioni, possono spesso superato da ASIC in velocità.

Fondamenti di Informatica riconfigurabile

calcolo riconfigurabile è un ibrido di questi due approcci. Esso combina la velocità di un ASIC con la flessibilità di un microprocessore. Esso fornisce agli sviluppatori di applicazioni la possibilità di scrivere un programma, scaricarlo in una chip hardware e sfruttare i vantaggi di avere un hardware dedicato che esegue l'applicazione.

L'ulteriore vantaggio, però, è che il chip hardware può essere riutilizzato per un'altra applicazione. Ad esempio, esso può funzionare come un dispositivo GPS contemporaneamente ed un processore fotocamera digitale in un'altra occasione.

Questo riutilizzo è ottenuto attraverso l'utilizzo di hardware speciale noto come Field Programmable Gate Array (FPGA). FPGA sono dispositivi hardware la cui funzionalità può essere riconfigurato per gli sviluppatori di applicazioni in base al tipo di applicazione desiderata.

Vantaggi di riconfigurabile Computing

calcolo riconfigurabile ha diversi vantaggi rispetto calcolo tradizionale. dispositivi di elaborazione riconfigurabili sono sempre più utilizzati per l'esecuzione di applicazioni di calcolo intensivo. Poiché l'hardware FPGA è costruito su misura, si è messo a punto per le esigenze specifiche e le caratteristiche dell'applicazione. Questo fornisce una spinta sostanziale efficienza e velocità. In effetti, i computer riconfigurabili svolgono un ruolo di primo piano nel settore high-performance computing.

Poiché i dispositivi di calcolo riconfigurabili possono essere riprogrammate per diverse applicazioni, che forniscono un significativo vantaggio di costo rispetto ASIC tradizionali. Lo stesso chip può essere riutilizzato per un'altra applicazione secondaria che convenzionalmente avrebbe richiesto un secondo ASIC unico. Riducendo il numero di ASIC distinti in un dispositivo elettronico riduce anche la dimensione complessiva del dispositivo, rendendolo più conveniente per progettare e fabbricare.


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