Agordebla Matrico de Logikaj Elementoj: Malsamoj inter versioj

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Browse history interactively
[nekontrolita versio][nekontrolita versio]
← Iru al antaŭa ŝanĝoIru al sekvanta ŝanĝo →
Enhavo forigita Enhavo aldonita
VidaVikiteksto
VolkovBot (diskuto | kontribuoj)
126 079 redaktoj
e roboto modifo de: fa:اف‌پی‌جی‌اِی
Xqbot (diskuto | kontribuoj)
Robotoj
151 716 redaktoj
e roboto modifo de: fa:اف‌پی‌جی‌ای; cosmetic changes
Linio 1: Linio 1:
[[Image:Altera StratixIVGX FPGA.jpg|thumb|300px|[[Altera]] Stratix IV GX AMLE.]]
[[Dosiero:Altera StratixIVGX FPGA.jpg|thumb|300px|[[Altera]] Stratix IV GX AMLE.]]


'''Agordebla Matrico de Logikaj Elementoj''' aŭ '''AMLE''' (angle ''field-programmable gate array'' (FPGA)) estas [[integra cirkvito]], kies funkciado estas reagordebla kaj konfigurebla far uzanto. La konfigurado de AMLE estas farata per speciala programlingvo ''[[hardware description language]]'' (HDL). Pli frue oni ankaŭ uzis [[cirkvita diagramo|cirkvitajn diagramojn]], sed nun tiu maniero priskribi konfiguron estas nun tre rara.
'''Agordebla Matrico de Logikaj Elementoj''' aŭ '''AMLE''' (angle ''field-programmable gate array'' (FPGA)) estas [[integra cirkvito]], kies funkciado estas reagordebla kaj konfigurebla far uzanto. La konfigurado de AMLE estas farata per speciala programlingvo ''[[hardware description language]]'' (HDL). Pli frue oni ankaŭ uzis [[cirkvita diagramo|cirkvitajn diagramojn]], sed nun tiu maniero priskribi konfiguron estas nun tre rara.
Linio 7: Linio 7:
AMLE enhavas programeblajn logikajn elementojn nomataj "logikaj blokoj" kaj hierarkion de reagordeblaj interligiloj, per kiuj la blokoj povas esti konektitaj laŭvole, kiel ĉe [[prototipa plato]]. Certaj aranĝoj de logikaj elementoj povas performi komplikajn operaciojn de [[kombina logiko]] aŭ funkcii kiel simplaj [[logika pordo|logikaj pordoj]]. Pli modernaj AMLE-oj ankaŭ inkluzivas memorajn elementoj, kiuj povas esti simplaj [[baskulo (elektroniko)|baskuloj]] aŭ plenaj komplikaj aroj de memoriloj.<ref name="FPGA"/>
AMLE enhavas programeblajn logikajn elementojn nomataj "logikaj blokoj" kaj hierarkion de reagordeblaj interligiloj, per kiuj la blokoj povas esti konektitaj laŭvole, kiel ĉe [[prototipa plato]]. Certaj aranĝoj de logikaj elementoj povas performi komplikajn operaciojn de [[kombina logiko]] aŭ funkcii kiel simplaj [[logika pordo|logikaj pordoj]]. Pli modernaj AMLE-oj ankaŭ inkluzivas memorajn elementoj, kiuj povas esti simplaj [[baskulo (elektroniko)|baskuloj]] aŭ plenaj komplikaj aroj de memoriloj.<ref name="FPGA"/>


==Historio==
== Historio ==
La AMLE-industrio aperis el teknologioj de Programebla Nurlega Memoro (angle ''programmable read only memory'' (PROM)) kaj Programeblaj Logikaj Agregatoj (angle ''programmable logic devices'' (PLDs)). Ambaŭ teknologioj estas teorie programeblaj dum manufakturo aŭ surloke, sed la programebla skemo mem estis neŝanĝebla.<ref name="history">[http://filebox.vt.edu/users/tmagin/history.htm History of FPGAs]</ref>
La AMLE-industrio aperis el teknologioj de Programebla Nurlega Memoro (angle ''programmable read only memory'' (PROM)) kaj Programeblaj Logikaj Agregatoj (angle ''programmable logic devices'' (PLDs)). Ambaŭ teknologioj estas teorie programeblaj dum manufakturo aŭ surloke, sed la programebla skemo mem estis neŝanĝebla.<ref name="history">[http://filebox.vt.edu/users/tmagin/history.htm History of FPGAs]</ref>


Linio 18: Linio 18:
En komerca kampo, tamen, Xilinx ne havis gravan konkuron kaj rapide kreskis inter 1985 kaj mezaj [[1990aj jaroj]]. Poste, tamen, konkurantoj aperis kaj forprenis grandan parton de la komerco. En [[1993]], nova firmao [[Actel]] jam kontrolis ĉ. 18% de AMLE-merkato.<ref name="four"/>
En komerca kampo, tamen, Xilinx ne havis gravan konkuron kaj rapide kreskis inter 1985 kaj mezaj [[1990aj jaroj]]. Poste, tamen, konkurantoj aperis kaj forprenis grandan parton de la komerco. En [[1993]], nova firmao [[Actel]] jam kontrolis ĉ. 18% de AMLE-merkato.<ref name="four"/>


La 1990-aj estis haŭsa periodo por AMLE, ambaŭ laŭ kresko de komplikeco kaj kvanto de produktado. En fruaj 1990-aj AMLE estis plejparte uzataj en komunikado kaj retoj, sed ĝis la fino de la dekjaro ĝi ankaŭ trovis sian niŝon en multaj konsumantaj, aŭtomatigaj kaj industriaj aplikoj.<ref name="book">Clive Maxfield, book, "[http://books.google.com/books?id=dnuwr2xOFpUC&pg=PA4&lpg=PA4&dq=FPGA+Market+growth+1990s&source=web&ots=YjFedB35Vp&sig=EH8y56Cih9iNLEqYXkZ63iO46K4&hl=en&sa=X&oi=book_result&resnum=4&ct=result The Design Warrior's Guide to FPGAs]".Published by Elsevier, 2004. ISBN 0750676043, 9780750676045. Retrieved February 5, 2009</ref>
La 1990-aj estis haŭsa periodo por AMLE, ambaŭ laŭ kresko de komplikeco kaj kvanto de produktado. En fruaj 1990-aj AMLE estis plejparte uzataj en komunikado kaj retoj, sed ĝis la fino de la dekjaro ĝi ankaŭ trovis sian niŝon en multaj konsumantaj, aŭtomatigaj kaj industriaj aplikoj.<ref name="book">Clive Maxfield, book, "[http://books.google.com/books?id=dnuwr2xOFpUC&pg=PA4&lpg=PA4&dq=FPGA+Market+growth+1990s&source=web&ots=YjFedB35Vp&sig=EH8y56Cih9iNLEqYXkZ63iO46K4&hl=en&sa=X&oi=book_result&resnum=4&ct=result The Design Warrior's Guide to FPGAs]".Published by Elsevier, 2004. ISBN 0-7506-7604-3, 9780750676045. Retrieved February 5, 2009</ref>


AMLE-teknologio atingis grandan famon en [[1997]], kiam Adrian Thompson kombinis ĝin kun teknologio de genetikaj algoritmoj por krei sistemon de rekono de sonoj. [[Algoritmo]] de Thomson ebligis matricon de 64 x 64 logikaj elementoj en Xilinx AMLE-ĉipo aŭtomate rekonfiguriĝi por tasko de kompreno de la sono.<ref name="history"/>
AMLE-teknologio atingis grandan famon en [[1997]], kiam Adrian Thompson kombinis ĝin kun teknologio de genetikaj algoritmoj por krei sistemon de rekono de sonoj. [[Algoritmo]] de Thomson ebligis matricon de 64 x 64 logikaj elementoj en Xilinx AMLE-ĉipo aŭtomate rekonfiguriĝi por tasko de kompreno de la sono.<ref name="history"/>


===Modernaj disvolviĝoj===
=== Modernaj disvolviĝoj ===
Plej moderna emo estas disvolvi fajnan arkitekturon de AMLE per aldono de [[mikroprocesoro]]j kaj aliaj periferiaĵoj al tradicia aro de logikaj portoj kaj interligoj, por krei kompletan programeblan sistemon. Tia arkitekturo baziĝas sur esploroj far Ron Perlof kaj Hana Potash en [[Burroughs Advanced Systems Group]]. Ili unue kreis rekonfigureblan procesoron sur unu ĉipo nomita SB24 en [[1982]]. Pli moderna ekzemplo de tia hibrida teknologio troveblas en aparatoj Xilinx Virtex-II PRO kaj Virtex-4, kiuj inkluzivas unu aŭ pli [[PowerPC]]-procesorojn ene de logika strukturo de AMLE. Alia ekzemplo estas Atmel FPSLIC, kiu uzas specialan procezoron [[Atmel AVR]] en programebla logika arkitekturo.
Plej moderna emo estas disvolvi fajnan arkitekturon de AMLE per aldono de [[mikroprocesoro]]j kaj aliaj periferiaĵoj al tradicia aro de logikaj portoj kaj interligoj, por krei kompletan programeblan sistemon. Tia arkitekturo baziĝas sur esploroj far Ron Perlof kaj Hana Potash en [[Burroughs Advanced Systems Group]]. Ili unue kreis rekonfigureblan procesoron sur unu ĉipo nomita SB24 en [[1982]]. Pli moderna ekzemplo de tia hibrida teknologio troveblas en aparatoj Xilinx Virtex-II PRO kaj Virtex-4, kiuj inkluzivas unu aŭ pli [[PowerPC]]-procesorojn ene de logika strukturo de AMLE. Alia ekzemplo estas Atmel FPSLIC, kiu uzas specialan procezoron [[Atmel AVR]] en programebla logika arkitekturo.


Linio 31: Linio 31:
Krome, pro influo de AMLE novaj, ne AMLE-bazitaj arkitekturoj komencis aperi. Ekzemple softvare rekonfigurebla mikropocesoro Stretch S5000 havas aron de procezoraj kernoj kaj rekonfigureblajn kernojn sur la sama ĉipo.
Krome, pro influo de AMLE novaj, ne AMLE-bazitaj arkitekturoj komencis aperi. Ekzemple softvare rekonfigurebla mikropocesoro Stretch S5000 havas aron de procezoraj kernoj kaj rekonfigureblajn kernojn sur la sama ĉipo.


===Evoluo===
=== Evoluo ===
:'''Nombro de logikaj pordoj'''
:'''Nombro de logikaj pordoj'''
*1987: 9,000 (Xilinx)<ref name="four"/>
* 1987: 9,000 (Xilinx)<ref name="four"/>
*1992: 600,000 (Departamento de Mararmiloj)<ref name="history"/>
* 1992: 600,000 (Departamento de Mararmiloj)<ref name="history"/>
*Early 2000s: Multaj milionoj <ref name="book"/>
* Early 2000s: Multaj milionoj <ref name="book"/>


:'''Grando de merkato'''
:'''Grando de merkato'''
*1985: Unua komerca AMLE-teknologio proponita far Xilinx<ref name="four"/>
* 1985: Unua komerca AMLE-teknologio proponita far Xilinx<ref name="four"/>
*1987: $14 milionoj<ref name="four"/>
* 1987: $14 milionoj<ref name="four"/>
*~1993: pli ol $385 milionoj<ref name="four"/>
* ~1993: pli ol $385 milionoj<ref name="four"/>
*2005: $1.9 miliardoj<ref name="instat">Dylan McGrath, EE Times, "[http://www.eetimes.com/news/design/business/showArticle.jhtml?articleID=188102617 FPGA Market to Pass $2.7 Billion by '10, In-Stat Says]". May 24, 2006. Retrieved February 5, 2009.</ref>
* 2005: $1.9 miliardoj<ref name="instat">Dylan McGrath, EE Times, "[http://www.eetimes.com/news/design/business/showArticle.jhtml?articleID=188102617 FPGA Market to Pass $2.7 Billion by '10, In-Stat Says]". May 24, 2006. Retrieved February 5, 2009.</ref>
*2010 antaŭdiroj: ĉ. $2.75 miliardoj <ref name="instat"/>
* 2010 antaŭdiroj: ĉ. $2.75 miliardoj <ref name="instat"/>


:'''Nombro de AMLE-bazitaj sistem-dezajnoj'''
:'''Nombro de AMLE-bazitaj sistem-dezajnoj'''
*10,000<ref>Narinder Lall, eASIC Corporation, "[http://www.opensystems-publishing.com/e-letter/dsp/2008/03/easic.pdf FPGA Judgment Day:Rise of Second Generation Structured ASICs]. March, 2008. Retrieved February 5, 2009.</ref>
* 10,000<ref>Narinder Lall, eASIC Corporation, "[http://www.opensystems-publishing.com/e-letter/dsp/2008/03/easic.pdf FPGA Judgment Day:Rise of Second Generation Structured ASICs]. March, 2008. Retrieved February 5, 2009.</ref>
*2005: 80,000<ref name="designstarts">Dylan McGrath, EE Times, "[http://www.eetimes.com/conf/dac/showArticle.jhtml?articleID=164302400 Gartner Dataquest Analyst Gives ASIC, FPGA Markets Clean Bill of Health]". June 13, 2005. Retrieved February 5, 2009.</ref>
* 2005: 80,000<ref name="designstarts">Dylan McGrath, EE Times, "[http://www.eetimes.com/conf/dac/showArticle.jhtml?articleID=164302400 Gartner Dataquest Analyst Gives ASIC, FPGA Markets Clean Bill of Health]". June 13, 2005. Retrieved February 5, 2009.</ref>
*2008:90,000<ref name="eweekly">[http://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds112.pdf Virtex-4 Family Overview]</ref>
* 2008:90,000<ref name="eweekly">[http://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/ds112.pdf Virtex-4 Family Overview]</ref>
*2010 antaŭdiroj: 110,000<ref name="designstarts"/>
* 2010 antaŭdiroj: 110,000<ref name="designstarts"/>


==Komparoj==
== Komparoj ==


==Referencoj==
== Referencoj ==
<references/>
<references/>
==Eksteraj ligoj==
== Eksteraj ligoj ==
* [http://www.rcs.uncc.edu/wiki Reconfigurable Computing Laboratory]
* [http://www.rcs.uncc.edu/wiki Reconfigurable Computing Laboratory]


Linio 71: Linio 71:
[[en:Field-programmable gate array]]
[[en:Field-programmable gate array]]
[[es:FPGA]]
[[es:FPGA]]
[[fa:اف‌پی‌جی‌اِی]]
[[fa:اف‌پی‌جی‌ای]]
[[fr:Circuit logique programmable#FPGA]]
[[fr:Circuit logique programmable#FPGA]]
[[he:FPGA]]
[[he:FPGA]]

Kiel registrite je 01:13, 22 nov. 2010

Altera Stratix IV GX AMLE.

Agordebla Matrico de Logikaj Elementoj aŭ AMLE (angle field-programmable gate array (FPGA)) estas integra cirkvito, kies funkciado estas reagordebla kaj konfigurebla far uzanto. La konfigurado de AMLE estas farata per speciala programlingvo hardware description language (HDL). Pli frue oni ankaŭ uzis cirkvitajn diagramojn, sed nun tiu maniero priskribi konfiguron estas nun tre rara.

AMLE povas esti agortita por iu logika funkcio, kiun performas normala integra cirkvito. Ebleco rekonfiguri funkciadon por kurantaj taskoj kontraŭ malgranda aldona kosto aŭ entute sen iu kosto igas na AMLE tre utila en multaj kampoj, malgraŭ ĝenerale pli alta komenca prezo.[1]

AMLE enhavas programeblajn logikajn elementojn nomataj "logikaj blokoj" kaj hierarkion de reagordeblaj interligiloj, per kiuj la blokoj povas esti konektitaj laŭvole, kiel ĉe prototipa plato. Certaj aranĝoj de logikaj elementoj povas performi komplikajn operaciojn de kombina logiko aŭ funkcii kiel simplaj logikaj pordoj. Pli modernaj AMLE-oj ankaŭ inkluzivas memorajn elementoj, kiuj povas esti simplaj baskuloj aŭ plenaj komplikaj aroj de memoriloj.[1]

Historio

La AMLE-industrio aperis el teknologioj de Programebla Nurlega Memoro (angle programmable read only memory (PROM)) kaj Programeblaj Logikaj Agregatoj (angle programmable logic devices (PLDs)). Ambaŭ teknologioj estas teorie programeblaj dum manufakturo aŭ surloke, sed la programebla skemo mem estis neŝanĝebla.[2]

Fondintoj de firmao Xilinx Ross Freeman kaj Bernard Vonderschmitt inventis la unuan komerce uzeblan AMLE en 1985. Ĝi nomiĝis XC2064.[3] La XC2064 havis ambaŭ logikajn pordojn kaj interkonektojn inter ili programeblaj, kaj tio malfermis tutan novan merkaton[4] XC2064 havis nur 64 agordeblajn logikajn blokojn kaj du enig-komprenajn tabelojn[5]. Post pli ol 20 jaroj Freeman eniĝis na National Inventor's Hall of Fame, usonan liston de plej gravaj inventistoj, pro sia invento.[6]

Aliaj gravaj konceptoj, sur kiuj baziĝas AMLE-industrio, troveblas en patentoj donitaj al David W. Page kaj LuVerne R. Peterson en 1985.[7][8]

En malfruaj 1980-aj jaroj usona Departamento de Flota Armilaro financis eksperimenton de Steve Casselman, kiu planis krei komputilon el ĉ. 600,000 reagordeblaj logikaj pordoj. Casselman sukcesis kaj ricevis patenton en 1992.[2]

En komerca kampo, tamen, Xilinx ne havis gravan konkuron kaj rapide kreskis inter 1985 kaj mezaj 1990aj jaroj. Poste, tamen, konkurantoj aperis kaj forprenis grandan parton de la komerco. En 1993, nova firmao Actel jam kontrolis ĉ. 18% de AMLE-merkato.[4]

La 1990-aj estis haŭsa periodo por AMLE, ambaŭ laŭ kresko de komplikeco kaj kvanto de produktado. En fruaj 1990-aj AMLE estis plejparte uzataj en komunikado kaj retoj, sed ĝis la fino de la dekjaro ĝi ankaŭ trovis sian niŝon en multaj konsumantaj, aŭtomatigaj kaj industriaj aplikoj.[9]

AMLE-teknologio atingis grandan famon en 1997, kiam Adrian Thompson kombinis ĝin kun teknologio de genetikaj algoritmoj por krei sistemon de rekono de sonoj. Algoritmo de Thomson ebligis matricon de 64 x 64 logikaj elementoj en Xilinx AMLE-ĉipo aŭtomate rekonfiguriĝi por tasko de kompreno de la sono.[2]

Modernaj disvolviĝoj

Plej moderna emo estas disvolvi fajnan arkitekturon de AMLE per aldono de mikroprocesoroj kaj aliaj periferiaĵoj al tradicia aro de logikaj portoj kaj interligoj, por krei kompletan programeblan sistemon. Tia arkitekturo baziĝas sur esploroj far Ron Perlof kaj Hana Potash en Burroughs Advanced Systems Group. Ili unue kreis rekonfigureblan procesoron sur unu ĉipo nomita SB24 en 1982. Pli moderna ekzemplo de tia hibrida teknologio troveblas en aparatoj Xilinx Virtex-II PRO kaj Virtex-4, kiuj inkluzivas unu aŭ pli PowerPC-procesorojn ene de logika strukturo de AMLE. Alia ekzemplo estas Atmel FPSLIC, kiu uzas specialan procezoron Atmel AVR en programebla logika arkitekturo.

Alia maniero estas krei "softvaran procesoron" per uzo de programebla logiko de AMLE, sen iuj aldonaĵoj.

Kiel supre menciite, multaj modernaj AMLE havas povas rekonfiguriĝi dum laboro, kaj io konduktas al ideo de rekonfigurebla komputado - maniero de komputado, kiu ebligas procesoron rekonfiguriĝi por pli bone akordi kun la tasko. Ekzemplo de tiu teknologio estas Mitrion Virtual Processor far Mitrionics - rekonfigurebla "softvara procesoro" implementita en AMLE. Tamen ĝi ne vere subtenas dinamikan rekonfiguron dum funkciado, nur povas iom adaptiĝi al aparta programo.

Krome, pro influo de AMLE novaj, ne AMLE-bazitaj arkitekturoj komencis aperi. Ekzemple softvare rekonfigurebla mikropocesoro Stretch S5000 havas aron de procezoraj kernoj kaj rekonfigureblajn kernojn sur la sama ĉipo.

Evoluo

Nombro de logikaj pordoj
  • 1987: 9,000 (Xilinx)[4]
  • 1992: 600,000 (Departamento de Mararmiloj)[2]
  • Early 2000s: Multaj milionoj [9]
Grando de merkato
  • 1985: Unua komerca AMLE-teknologio proponita far Xilinx[4]
  • 1987: $14 milionoj[4]
  • ~1993: pli ol $385 milionoj[4]
  • 2005: $1.9 miliardoj[10]
  • 2010 antaŭdiroj: ĉ. $2.75 miliardoj [10]
Nombro de AMLE-bazitaj sistem-dezajnoj

Komparoj

Referencoj

  1. ↑ 1,0 1,1 FPGA Architecture for the Challenge
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 History of FPGAs
  3. ↑ Peter Clarke, EE Times, "Xilinx, ASIC Vendors Talk Licensing." June 22, 2001. Retrieved February 10, 2009.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Funding Universe. “Xilinx, Inc.” Retrieved January 15, 2009.
  5. ↑ Clive Maxfield, Programmable Logic DesignLine, "Xilinx unveil revolutionary 65nm FPGA architecture: the Virtex-5 family. May 15, 2006. Retrieved February 5, 2009.
  6. ↑ Press Release, "Xilinx Co-Founder Ross Freeman Honored as 2009 National Inventors Hall of Fame Inductee for Invention of FPGA"
  7. ↑ Google Patent Search, "Re-programmable PLA". Retrieved February 5, 2009.
  8. ↑ Google Patent Search, "Dynamic data re-programmable PLA". Retrieved February 5, 2009.
  9. ↑ 9,0 9,1 Clive Maxfield, book, "The Design Warrior's Guide to FPGAs".Published by Elsevier, 2004. ISBN 0-7506-7604-3, 9780750676045. Retrieved February 5, 2009
  10. ↑ 10,0 10,1 Dylan McGrath, EE Times, "FPGA Market to Pass $2.7 Billion by '10, In-Stat Says". May 24, 2006. Retrieved February 5, 2009.
  11. ↑ Narinder Lall, eASIC Corporation, "FPGA Judgment Day:Rise of Second Generation Structured ASICs. March, 2008. Retrieved February 5, 2009.
  12. ↑ 12,0 12,1 Dylan McGrath, EE Times, "Gartner Dataquest Analyst Gives ASIC, FPGA Markets Clean Bill of Health". June 13, 2005. Retrieved February 5, 2009.
  13. ↑ Virtex-4 Family Overview

Eksteraj ligoj

Links

Elŝutita el "https://eo.wikipedia.org/w/index.php?title=Agordebla_Matrico_de_Logikaj_Elementoj&oldid=3274693"