Hvad er genkonfigurerbar computing?

Genkonfigurerbar computing er et udtryk, der anvendes til flere computermuligheder. En rekonfigurerbar computer er en, hvor computerarkitekturchips og -komponenter kan udskiftes til andre på forespørgsel. Alternativt kan chips og komponenter omarrangeres og kables sammen forskelligt for at udføre forskellige funktioner og følge forskellige dataflowarrangementer. En rekonfigurerbar computer kan muligvis ikke indeholde en generel computerforarbejdningsenhed (CPU), kan have flere CPU'er eller kun blive kørt af dedikerede integrerede kredsløb og feltprogrammerbare gate-arrays. Nogle mennesker refererer til genkonfigurerbar computing som hybrid computing, parallel computing, pipeline computing eller high-performance computing.

Felt-programmerbare gate-array-computere (FPGA) -computere kan have en CPU til at udføre platform- og netværksfunktioner, eller de kan udføre alle CPU-funktioner uafhængigt af på en rekonfigurerbar computer. Disse FPGA'er er computerlogikkomponenter, der kan klynges sammen i en række ledningsopsætninger, der frembringer forskellige funktions- og datastrømme og kan til enhver tid omorganiseres til nye arrangementer. Denne fleksibilitet giver maksimal rå computerkraft til specialiserede computingopgaver og øget hastighedskapacitet over almindelige computere. I alternative indstillinger kan FPGA'er gentagne gange omprogrammeres af hardwarespecifikke sprog, parallelt ved computerbrug, til at producere forskellige dataflowstier og samtidige rørledningsdataoperationer.

Hybrid computing betragtes som genkonfigurerbar computing, da den involverer en CPU-kerne til generelle formål matchet med applikationsspecifikke kerner til specifik anvendelse, hvilket øger kapaciteten og hastigheden for visse computerfunktioner. Disse applikationsspecifikke kerner kan være FPGA'er, rekonfigureret af en forbruger eller genkonfigurerbare databehandlingsarrays (rDPA'er). Derudover kan et PCI Express®-computerudvidelseskort føjes internt til bundkortet eller eksternt i sin egen kabinet for øget grafik- eller signalkortfunktioner. Genkonfigurerbar computing handler om at tilbyde højeffektive muligheder for specialiserede opgaver.

Årsagen til, at rekonfigurerbare computersystemer foretrækkes frem for almindelig beregning, er, at de genkonfigurerbare systemer giver en sådan ydelsesfleksibilitet. Et rekonfigurerbart system kan ændres på farten før eksekvering, mellem funktionssæt eller på næsten ethvert punkt under udførelse af bitstrømme af instruktioner. Disse rekonfigurationer kan finde sted, mens en anden del af det logiske system beregner andre opgaver. Der er en stor hastighedsforskel mellem at bruge software-udførende opgaver og at bruge fleksibiliteten ved genkonfigurerbar computing til at udføre de samme opgaver, mens du bruger mindre strøm.

I videnskabelige, akademiske, militære og erhvervssamfund udføres mange forskningsområder for at fremme rekonfigurerbar computerpraksis. Meget af denne forskning er rettet mod at producere bedre overheadstyring i operativsystemer. På en beslægtet måde undersøges valg i delegering af opgaver til vært for CPU'er og logiske FPGA'er. Derudover understreges optimeringsstrategier for FPGA'er i video-, signal- og netværksbehandling for videnskabelige og militære samfund og bioinformatik til medicinske samfund.