211service.com
Perprogramuojami lustai gali įgalinti momentinį programėlės atnaujinimą
Pasenimas yra elektronikos prakeiksmas: kai tik nusipirksite įtaisą, jo techninė įranga pasens. Naujas, nebrangus mikroschemos tipas, galintis greitai pakeisti savo dizainą, galėtų tai pakeisti. Lusto loginius vartus galima iš naujo sukonfigūruoti, kad būtų įdiegtas patobulintas dizainas, kai tik jis tampa prieinamas – programinės įrangos atnaujinimo aparatinės įrangos ekvivalentas dažnai perduodamas įtaisams, pvz., telefonams.
Perprogramuojamas: Šią lustą galima perkonfigūruoti, kad būtų galima įdiegti naujus dizainus, taip leidžiant atnaujinti įrenginio techninę įrangą.
Nauji lustai – pagaminti startuolio, pavadinto Lentelė – yra pigesnis ir galingesnis esamo tipo perprogramuojamo lusto, žinomo kaip lauko programuojamų vartų masyvas (FPGA), konkurentas. FPGA kartais pristatomi jau baigtuose įrenginiuose, kai tai yra pigiau nei naujo lusto sukūrimas nuo nulio – dažniausiai brangūs daiktai, parduodami nedideliais kiekiais, pavyzdžiui, kompiuterinės tomografijos skaitytuvai. Dažniau FPGA paprasčiausiai suteikia galimybę sukurti dizaino prototipą prieš gaminant įprastą fiksuotą mikroschemą.
Jei programuojami lustai būtų galingesni ir pigesni, juos būtų galima panaudoti daugiau įrenginių ir kūrybiškesniais būdais, sako Steve'as Teigas, „Tabula“ įkūrėjas ir vyriausiasis technologijų pareigūnas. Jo įmonės perprogramuojamas dizainas yra daug mažesnis nei FPGA. FPGA yra labai brangios, nes yra dideli silicio gabalai, sako Teigas, o silicis [vaflė] kainuoja maždaug 1 milijardą dolerių už akrą. Jis sako, kad laikas, kurio reikia signalams pereiti per santykinai didelį FPGA paviršių, taip pat riboja jo veikimą.
Tai tarsi buvimas labai dideliame vieno aukšto pastate – mylios koridorių sulėtina, sako jis. Kaip ir pastate, grandinės sluoksnių sudėjimas vienas ant kito padeda, nes suteikia nuorodą tarp aukštų, sako Teigas. Tačiau, deja, technologija, reikalinga norint sukurti sukrautus 3D lustus, vis dar apsiriboja tyrimų laboratorijomis. Vietoj to Teigas rado būdą, kaip priversti lustą, turintį tik vieną lygį, elgtis taip, lyg būtų sukrauti aštuoni skirtingi lustai.
Įsivaizduokite, kad įėjote į liftą pastate, tada išėjote atgal, o aš greitai perstačiau baldus, kol buvote ten, sako Teigas. Jūs negalėtumėte pasakyti, kad nesate kitame aukšte. „Tabula“ lustai apdorojamus duomenis atlieka tą patį triuką, svyruodami tarp aštuonių skirtingų išdėstymų iki 1,6 milijardo kartų per sekundę (1,6 gigaherco). Signalai luste paeiliui susiduria su skirtingais dizainais, tarsi jie peršoktų aukštyn lygiu į kitą lustą. Pagal savo elgesį mūsų [dizainas] nesiskiria nuo lustų krūvos, sako Teigas, kuris virtualius lustų sluoksnius vadina sulenkimais.
Tai suteikia greičio pranašumų, nes signalai neturi nukeliauti ilgą kelią per lusto paviršių, kad pasiektų naują grandinės dalį, kaip tai daroma naudojant FPGA. Kai lustas įkelia naują sulankstymą, vietoj senos grandinės atsiranda nauja. Teigas apskaičiavo, kad „Tabula“ lusto plotas yra mažesnis nei trečdalis lygiaverčio FPGA, todėl jį pagaminti penkis kartus pigiau, o logikos tankis yra dvigubai didesnis ir našumas yra maždaug keturis kartus didesnis.
Kaip ir FPGA atveju, „Tabula“ lustuose yra daugybės identiškų pagrindinių blokų, kuriuos galima užprogramuoti įgyvendinti bet kokią loginę funkciją, masyvai. Atminties saugykla luste valdo skirtingas konfigūracijas, kurias lustas perkelia.
Teig požiūris yra prasmingas, sako Andre DeHonas , kuris tiria perkonfigūruojamą aparatinę įrangą Pensilvanijos universitete ir pats eksperimentavo su panašiais dizainais. Didžiąją FPGA lusto ploto dalį sudaro laidai, reikalingi norint sujungti elementus, kurie atlieka darbą, sako jis. Šis naujo tipo dizainas gali veikti greičiau ir išvengti dalių, kurios tiesiog sėdi, o signalai teka ilgais takais.
„Tabula“ galėtų stumti perkonfigūruojamą silicį, kad išstumtų įprastus, fiksuoto dizaino lustus daugiau vietų, sako DeHonas. DeHon teigimu, norint sukurti individualų lustą, reikia kelių milijonų vienetų garantijos, taigi ir kelių milijonų dolerių išankstinių išlaidų. Svarbu perkelti tašką tarp to kainos ir perkonfigūruojamos technologijos kainos.
Atpigus perkonfigūruojamą metodą, net plataus vartojimo elektronikos gaminiai galėtų būti pristatomi su programuojamais lustais, todėl juos būtų galima atnaujinti naudojant naujus dizaino pakeitimus. Šis metodas šiuo metu taikomas tik kai kuriose brangios įrangos, pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų bazinėse stotyse. „Sony“ galėtų pasakyti: „Pažiūrėkite, ką padarė mūsų konkurentas Toshiba“, ir patobulinti savo televizorių lustus, kad suteiktų naujų funkcijų“, – sako Teigas. Pasiekti skaitmeninius fotoaparatus ar televizorius tikrai ranka pasiekiama.
Tačiau Richas Wawzyrniakas, kuris seka FPGA ir susijusias technologijas analitikų įmonei Semico tyrimai , nurodo, kad šis metodas turi apribojimų. Jis sako, kad energijos suvartojimas, jei šie įrenginiai yra gana didelis, ir greičiausiai per daug tokiam įrenginiui kaip telefonas.
Tačiau galiausiai, sako DeHon, perkonfigūruojami lustai turėtų dar dažniau pakeisti savo dizainą, pakeisdami savo veikimą, kad atitiktų atliekamą užduotį derinant programinę ir aparatinę įrangą. Tai tikrai platformos, galinčios atlikti bet kokius skaičiavimus. Didžioji vizija yra ta, kad mes sugalvojame būdą, kaip programos kodas būtų susietas su lustu, kai ji veikia.