FPGA

FPGA (Field-Programmable Gate Array) [1] работает на основе программируемой логической структуры, которая может быть сконфигурирована пользователем для выполнения конкретных задач. Вот основные моменты о том, как функционируют FPGA:

Структура FPGA:

   Логические ячейки: Основные строительные блоки FPGA, которые могут реализовывать базовые логические операции (AND, OR, NOT и т.д.).

   Коммутирующие сети: Позволяют interconnect (связывать) логические ячейки друг с другом, создавая сложные логические схемы.

   Входные и выходные порты: Обеспечивают подключение внешних сигналов к FPGA.

   Память: Некоторые FPGA имеют встроенные блоки памяти, которые могут использоваться для хранения данных или настройки параметров.

Процесс работы:

   Программирование: FPGA программируется с помощью описания аппаратного обеспечения (например, на языке VHDL или Verilog). Это описание определяет, как логические ячейки и коммутирующие сети будут настроены для выполнения требуемой функции.

   Конфигурация: После компиляции описания в битовый поток, который содержит инструкции для подключения ячеек, он загружается в FPGA. Таким образом, FPGA "знает", как обрабатывать входные сигналы и как выдавать выходные.

   Исполнение: При получении сигналов на входных портах, FPGA обрабатывает их в режиме реального времени, используя сконфигурированные логические операции и маршрутизация, и передает результаты на выходные порты.

   Переопределение: Преимуществом FPGA является возможность перепрограммирования и перенастройки для использования в других задачах, что делает их универсальными.

FPGA позволяют реализовывать высокопроизводительные, специализированные вычисления и обработки данных, что особенно актуально в майнинге и других требовательных областях.