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プログラム可能なチップ
約束に遅れて、あなたはあなたの個人情報機器をつかみます。携帯電話という言葉を発することで、小さなガジェットが目覚め、すぐに携帯電話の通話用にプログラムされます。通話が完了すると、翻訳者と言います。デバイスは、東京からの最新のビジネスニュースを翻訳するために自分自身を再配線します。コマンドマップを発行すると、GPSを読み取り、現在地をリアルタイムで表示するように再構成されます。
このタイプの汎用性が今日不可能である理由の1つは、ハンドヘルドガジェットは通常、1つのことを非常にうまく行う高度に最適化された特殊チップを中心に構築されていることです。これらのチップは高速で比較的安価ですが、回路は文字通り石で、または少なくともシリコンで書かれています。多目的ガジェットには、多くの特殊なチップが必要です。これは、コストがかかり、不器用なソリューションです。または、PCにあるような汎用マイクロプロセッサを使用することもできますが、それは低速であり、高価です。これらの理由から、チップ設計者は、特定のアプリケーションに適合するように内部ロジック要素のアーキテクチャをオンザフライで配置および再配置できる、再構成可能なハードウェア集積回路にますます注目しています。
この話は2002年5月号の一部でした
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何十もの学術研究グループやスタートアップ企業が、再構成可能なコンピューターの理想を追求しています （（ 表を参照してください ）。 。最も有望なアプローチの1つは、フィールドプログラマブルゲートアレイと呼ばれるテクノロジーです。戦略は、数千の論理要素の均一な配列を構築することです。各要素は、デジタル回路のさまざまな基本コンポーネントの個性を引き継ぐことができます。スイッチとワイヤは、任意のパターンで動作するように再プログラムでき、必要に応じてチップの回路を効果的に再配線します。設計者は、新しい配線パターンをダウンロードしてチップのメモリに保存し、必要なときに簡単にアクセスできるようにすることができます。この種の再構成可能なロジックは、設計のますます多くのシェアを獲得していると、Hewlett-PackardLaboratoriesの物理学者PhilipKuekesは述べています。そしてそれはさらに大きくなるでしょう。
基本的な再構成可能な回路は、すでに電気通信で大きな役割を果たしています。たとえば、ザイリンクスやアルテラなどの企業が作成した比較的単純なバージョンは、ネットワークルーターやスイッチに広く使用されており、チップを交換することなく回路設計を電子的に簡単に更新できます。ただし、これらの初期のアプリケーションでは、チップがそれ自体を再構成する速度は重要ではありません。
個人情報デバイスを十分に高速化するには、チップが1ミリ秒以内に完全に再構成する必要があります。この種のカメレオンデバイスは、再構成可能コンピューティングのキラーアプリになるだろうと、カリフォルニア大学バークレー校のコンピューター科学者ジョン・ワウジネクは言います。そして、Wawrzynekと他のコンピューター科学者は、再構成可能な論理回路の速度と密度を改善し続けているので、すぐに手の届くところにあると信じています。これらの専門家は、ユーザーが通話地域間または国間を移動する際の通信システムや規格の変更などを処理するために、今後数年間で再構成可能なシステムが携帯電話で使用されると予測しています。 Wawrzynek氏によると、このテクノロジーの最大の影響は、デバイスがストリーミングメディアをより適切に処理できるようになることかもしれません。
一部のコンピューター研究者は、このテクノロジーは一般的なコンピューティングのようなさらに大きなものに対応できると信じています。マイクロプロセッサで使用される精巧な回路をパターン化またはエッチングすることは、より高価になり、困難になっています。多くの専門家は、より多くの回路をより小さなスペースに配置する現在の速度を維持すると、今後10〜15年の間に、数原子以下のマイクロチップ上の機能が得られ、ほぼ不可能なレベルの精度が要求されると予測しています。製造回路。カーネギーメロン大学のSethGoldstein氏は、Pentium27を構築する余裕はありませんと述べています。精度を上げる余裕はありません。しかし、結局のところ、再構成可能なチップはそのタイプの精度を必要とせず、Goldsteinやその他の人々は、このテクノロジーがナノスケールレベルで機能するコンピューターを構築するための実行可能な戦略を提供できると信じています。
ヒューレットパッカードのKuekes氏は、再構成可能なロジックビットのように機能する分子を発見しました。私たちは、文字通り化学で成長できるかなり単純なデバイスを提案しています。次に、構造が作成されると、すべての複雑さが構成ビットにダウンロードされます。 Kuekesは、この技術が約10年で実現することを期待しています。これは、シリコンが衰退する頃です。再構成可能なロジックは、単に良いアイデアではありません、とKuekesは言います。将来的には、これがコンピューティングを行う唯一の方法になります。
| 会社 | テクノロジー |
| 変更 （カリフォルニア州サンノゼ） | プログラム可能なチップ |
| カメレオンシステム （カリフォルニア州サンノゼ） | 電気通信用の再構成可能な論理システム |
| ヒューレットパッカード （カリフォルニア州パロアルト） | 再構成可能なアーキテクチャに基づく分子エレクトロニクス |
| QuickSilverテクノロジー （カリフォルニア州サンノゼ） | 電気通信用の再構成可能なハードウェア |
| 仮想コンピューター （カリフォルニア州リシーダ） | 再構成可能コンピューター用のソフトウェアおよび設計ツール |
| ザイリンクス （カリフォルニア州サンノゼ） | フィールドプログラマブルゲートアレイロジック |