الحوسبة القابلة لإعادة التكوين

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الحوسبة القابلة لإعادة التكوين هي بنية حاسوبية تجمع بين مرونة البرمجيات والأداء العالي للأجهزة، وذلك من خلال المعالجة باستخدام منصات أجهزة مرنة مثل مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية (FPGAs). ويكمن الاختلاف الرئيسي بينها وبين المعالجات الدقيقة التقليدية في إمكانية إضافة وحدات حسابية مخصصة باستخدام FPGAs. من جهة أخرى، يكمن الاختلاف الرئيسي بينها وبين الأجهزة المخصصة، أي الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs)، في إمكانية تعديل الأجهزة أثناء التشغيل عن طريق "تحميل" دائرة جديدة على البنية القابلة لإعادة التكوين، مما يوفر وحدات حسابية جديدة دون الحاجة إلى تصنيع رقائق جديدة وإضافتها إلى النظام الحالي.

تاريخ

ظهر مفهوم الحوسبة القابلة لإعادة التكوين منذ ستينيات القرن الماضي، عندما اقترح جيرالد إسترين في بحثه فكرة حاسوب يتكون من معالج قياسي ومجموعة من المكونات المادية "القابلة لإعادة التكوين". [ 1 ] [ 2 ] يتحكم المعالج الرئيسي في سلوك المكونات المادية القابلة لإعادة التكوين، والتي بدورها تُصمم لأداء مهمة محددة، مثل معالجة الصور أو مطابقة الأنماط ، بنفس سرعة قطعة مخصصة من المكونات المادية. وبمجرد إنجاز المهمة، يمكن تعديل المكونات المادية لأداء مهمة أخرى. وقد نتج عن ذلك بنية حاسوبية هجينة تجمع بين مرونة البرمجيات وسرعة المكونات المادية.

شهدت ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي نهضةً في هذا المجال البحثي، حيث طُوّرت العديد من البنى القابلة لإعادة التشكيل في الصناعة والأوساط الأكاديمية، [ 3 ] مثل: كوباكوبانا، وماتريكس، وجارب، [ 4 ] وإليكسنت، وإنجين، [ 5 ] وبوليب، [ 6 ] وميرجين، [ 7 ] وباكت إكس بي بي، وسيليكون هايف، ومونتيوم، وبلياديس، ومورفوسيس، وبي كوغا. [ 8 ] وقد أصبحت هذه التصاميم ممكنة بفضل التطور المستمر لتكنولوجيا السيليكون، الذي مكّن من تنفيذ تصاميم معقدة على شريحة واحدة. بُنيت بعض هذه الحواسيب المتوازية الضخمة القابلة لإعادة التشكيل في المقام الأول لمجالات فرعية متخصصة، مثل التطور الجزيئي، أو المعالجة العصبية، أو معالجة الصور. أُنجز أول حاسوب تجاري قابل لإعادة التكوين في العالم، وهو Algotronix CHS2X4، عام 1991. لم يحقق نجاحًا تجاريًا، لكنه كان واعدًا بما يكفي ليدفع شركة Xilinx (مخترعة مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية ، FPGA) إلى شراء التقنية وتوظيف فريق Algotronix. [ 9 ] ومكّنت أجهزة لاحقة من إجراء أولى التجارب العملية للمبادئ العلمية، مثل التنظيم الذاتي المكاني التلقائي للترميز الجيني باستخدام MereGen. [ 10 ]

النظريات

تصنيف تريدينيك

الجدول 1: مخطط تصنيف النماذج لنيك تريدينيك
أجهزة الكمبيوتر التاريخية المبكرة:
 مصدر البرمجة
تم إصلاح المواردلا أحد
تم إصلاح الخوارزمياتلا أحد
حاسوب فون نيومان:
 مصدر البرمجة
تم إصلاح المواردلا أحد
متغير الخوارزمياتالبرمجيات (تدفقات التعليمات)
أنظمة الحوسبة القابلة لإعادة التكوين:
 مصدر البرمجة
متغير المواردConfigware (التكوين)
متغير الخوارزمياتFlowware (تدفقات البيانات)

يُوضَّح النموذج الأساسي لنموذج آلة الحوسبة القابلة لإعادة التكوين، وهو الآلة المضادة القائمة على تدفق البيانات ، بشكلٍ جيد من خلال الاختلافات عن نماذج الآلات الأخرى التي تم تقديمها سابقًا، كما هو موضح في مخطط تصنيف نماذج الحوسبة التالي لنيك تريدينيك (انظر "الجدول 1: مخطط تصنيف نماذج نيك تريدينيك"). [ 11 ]

حاسوب هارتنشتاين

يصف عالم الحاسوب راينر هارتنشتاين الحوسبة القابلة لإعادة التكوين بأنها آلة مضادة ، تمثل، بحسب رأيه، تحولًا جذريًا في النموذج عن آلة فون نيومان التقليدية . [ 12 ] ويُطلق هارتنشتاين على هذه الظاهرة اسم "مفارقة الحوسبة القابلة لإعادة التكوين" ، حيث تُسفر عملية الانتقال من البرمجيات إلى البرمجيات القابلة للتكوين (من البرمجيات إلى مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة FPGA ) عن زيادة في السرعة تصل إلى أكثر من أربعة أضعاف، بالإضافة إلى انخفاض في استهلاك الكهرباء يصل إلى أربعة أضعاف تقريبًا، على الرغم من أن المعايير التقنية لمصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة FPGA متأخرة عن منحنى غوردون مور بنحو أربعة أضعاف، وأن تردد الساعة فيها أقل بكثير من تردد المعالجات الدقيقة. ويُفسر هذا التناقض جزئيًا بمتلازمة فون نيومان .

الحوسبة عالية الأداء

الحوسبة القابلة لإعادة التكوين عالية الأداء ( HPRC ) هي بنية حاسوبية تجمع بين مسرعات الحوسبة القابلة لإعادة التكوين مثل مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة الميدانية مع وحدات المعالجة المركزية أو المعالجات متعددة النوى .

أتاح ازدياد عدد وحدات المنطق في مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA) إمكانية برمجة خوارزميات أكبر وأكثر تعقيدًا فيها. كما أن ربط هذه المصفوفة بوحدة معالجة مركزية حديثة عبر ناقل عالي السرعة، مثل PCI Express ، مكّن المنطق القابل للبرمجة من العمل كمعالج مساعد بدلًا من كونه مجرد وحدة طرفية . وقد أدخل هذا الحوسبة القابلة لإعادة البرمجة إلى مجال الحوسبة عالية الأداء .

علاوة على ذلك، فإن تكرار خوارزمية على FPGA أو استخدام عدد كبير من FPGAs قد مكّن من إنتاج أنظمة SIMD قابلة لإعادة التكوين حيث يمكن للعديد من الأجهزة الحسابية العمل في وقت واحد على بيانات مختلفة، وهو ما يُعرف بالحوسبة المتوازية للغاية .

تُستخدم تقنية الأنظمة غير المتجانسة هذه في أبحاث الحوسبة، وخاصةً في الحوسبة الفائقة . [ 13 ] وقد أشارت ورقة بحثية نُشرت عام 2008 إلى عوامل تسريع تتجاوز أربعة أضعاف، وعوامل توفير في الطاقة تصل إلى ما يقارب أربعة أضعاف. [ 14 ] وتقدم بعض شركات الحواسيب الفائقة وحدات معالجة غير متجانسة، بما في ذلك مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGAs)، كمسرعات. ومن مجالات البحث إنتاجية تدفق أدوات البرمجة ثنائية النموذج التي يتم الحصول عليها لهذه الأنظمة غير المتجانسة. [ 15 ]

تمتلك المؤسسة الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة مركزًا للحوسبة عالية الأداء والقابلة لإعادة التكوين (CHREC). [ 16 ] وفي أبريل 2011، عُقد المؤتمر الرابع للحوسبة الفائقة متعددة النوى والقابلة لإعادة التكوين في أوروبا. [ 17 ]

بدأت أنظمة الحوسبة التجارية عالية الأداء والقابلة لإعادة التكوين بالظهور مع إعلان شركة IBM عن دمج FPGAs مع معالجات IBM Power الدقيقة . [ 18 ]

إعادة تهيئة جزئية

إعادة التكوين الجزئي هي عملية تغيير جزء من دوائر الأجهزة القابلة لإعادة التكوين ، بينما يحتفظ الجزء الآخر بتكوينه السابق. وغالبًا ما تُستخدم مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة الميدانية كدعم لإعادة التكوين الجزئي.

يمكن تصميم المكونات الإلكترونية ، مثل البرمجيات ، بشكل معياري، وذلك بإنشاء مكونات فرعية ثم مكونات رئيسية لتفعيلها. وفي كثير من الحالات، يكون من المفيد إمكانية استبدال واحد أو أكثر من هذه المكونات الفرعية أثناء تشغيل وحدة FPGA.

عادةً، تتطلب إعادة تهيئة وحدة FPGA إبقاءها في وضع إعادة الضبط بينما يقوم متحكم خارجي بإعادة تحميل التصميم عليها. تسمح إعادة التهيئة الجزئية باستمرار عمل الأجزاء الحيوية من التصميم أثناء قيام متحكم، سواءً كان موجودًا على وحدة FPGA أو خارجها، بتحميل جزء من التصميم في وحدة قابلة لإعادة التهيئة. كما يمكن استخدام إعادة التهيئة الجزئية لتوفير مساحة لتصاميم متعددة من خلال تخزين الأجزاء التي تتغير بين التصاميم فقط. [ 19 ]

من الأمثلة الشائعة على الحالات التي يكون فيها إعادة التكوين الجزئي مفيدًا، حالة جهاز الاتصال. إذا كان الجهاز يتحكم في اتصالات متعددة، بعضها يتطلب تشفيرًا ، فسيكون من المفيد تحميل نوى تشفير مختلفة دون تعطيل وحدة التحكم بالكامل.

لا تدعم جميع معالجات FPGA إعادة التكوين الجزئي. ويتطلب ذلك اتباع منهجية برمجية خاصة تركز على التصميم المعياري. عادةً ما تُبنى وحدات التصميم ضمن حدود محددة بدقة داخل معالج FPGA، مما يستلزم ربط التصميم بشكل خاص بالأجهزة الداخلية.

انطلاقاً من وظائف التصميم، يمكن تقسيم إعادة التكوين الجزئي إلى مجموعتين: [ 20 ]

  • إعادة التكوين الجزئي الديناميكي ، والمعروف أيضًا باسم إعادة التكوين الجزئي النشط - يسمح بتغيير جزء من الجهاز بينما لا يزال باقي FPGA قيد التشغيل؛
  • إعادة التكوين الجزئي الثابت - لا يكون الجهاز نشطًا أثناء عملية إعادة التكوين. فبينما تُرسل البيانات الجزئية إلى وحدة FPGA، يتوقف باقي الجهاز (في وضع الإيقاف) ويُعاد تشغيله بعد اكتمال التكوين.

أنظمة التيار

محاكاة الحاسوب

يتم استخدام لوحة FPGA لإعادة إنشاء جهاز الكمبيوتر Vector-06C.

مع ظهور لوحات FPGA بأسعار معقولة، تسعى مشاريع الطلاب والهواة إلى إعادة إنشاء أجهزة كمبيوتر قديمة أو تطبيق بنى معمارية أكثر حداثة. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] تُبنى هذه المشاريع باستخدام أجهزة قابلة لإعادة التكوين (FPGAs)، وتدعم بعض الأجهزة محاكاة أجهزة كمبيوتر قديمة متعددة باستخدام جهاز واحد قابل لإعادة التكوين ( C-One ).

كوباكوبانا

يُعدّ جهاز COPACOBANA، وهو جهاز فكّ الشفرات وتحليلها ذو التكلفة المُثلى وخليفته RIVYERA، حاسوبًا قائمًا بالكامل على تقنية FPGA. وتواصل شركة SciEngines GmbH، المنبثقة عن مشروع COPACOBANA التابع لجامعتي بوخوم وكيل في ألمانيا، تطوير الحواسيب القائمة بالكامل على تقنية FPGA.

ميترونيكس

طوّرت شركة Mitrionics حزمة تطوير برمجية (SDK) تُمكّن من تجميع البرامج المكتوبة بلغة برمجة واحدة وتنفيذها على أجهزة الكمبيوتر القائمة على معالجات FPGA. تُمكّن لغة البرمجة Mitrion-C ومعالج Mitrion مطوري البرامج من كتابة التطبيقات وتنفيذها على أجهزة الكمبيوتر القائمة على معالجات FPGA بنفس طريقة تنفيذها على تقنيات الحوسبة الأخرى، مثل وحدات معالجة الرسومات (GPUs)، والمعالجات الخلوية، ووحدات المعالجة المتوازية (PPUs)، ووحدات المعالجة المركزية متعددة النوى، ومجموعات وحدات المعالجة المركزية التقليدية أحادية النواة. (أغلقت الشركة أبوابها)

شركة ناشونال إنسترومنتس

طورت شركة National Instruments نظام حوسبة مدمج هجين يسمى CompactRIO . ويتكون من هيكل قابل لإعادة التكوين يحتوي على FPGA قابل للبرمجة من قبل المستخدم، ووحدات إدخال/إخراج قابلة للتبديل السريع، ووحدة تحكم في الوقت الحقيقي للاتصال والمعالجة الحتمية، وبرنامج LabVIEW الرسومي للبرمجة السريعة في الوقت الحقيقي وFPGA.

زيلينكس

طورت شركة Xilinx نمطين لإعادة التكوين الجزئي لأجهزة FPGA: النمط القائم على الوحدات والنمط القائم على الاختلافات . يسمح النمط القائم على الوحدات بإعادة تكوين أجزاء معيارية منفصلة من التصميم، بينما يُستخدم النمط القائم على الاختلافات عند إجراء تغيير طفيف على التصميم.

إنتل

تدعم إنتل [ 24 ] إعادة التكوين الجزئي لأجهزة FPGA الخاصة بها على  أجهزة 28 نانومتر مثل Stratix V، [ 25 ] وعلى  أجهزة Arria 10 بتقنية 20 نانومتر. [ 26 ] تعتمد آلية إعادة التكوين الجزئي لأجهزة FPGA من إنتل في Arria 10 على منهجية التصميم الهرمي في برنامج Quartus Prime Pro، حيث يقوم المستخدمون بإنشاء أقسام مادية من FPGA يمكن إعادة تكوينها [ 27 ] أثناء التشغيل، بينما يستمر باقي التصميم في العمل. كما يدعم برنامج Quartus Prime Pro إعادة التكوين الجزئي الهرمي ومحاكاة إعادة التكوين الجزئي.

تصنيف الأنظمة

باعتبارها مجالاً ناشئاً، لا تزال تصنيفات البنى القابلة لإعادة التشكيل قيد التطوير والتحسين مع ظهور بنى جديدة؛ ولم يُقترح تصنيف موحد حتى الآن. ومع ذلك، يمكن استخدام العديد من المعايير المتكررة لتصنيف هذه الأنظمة.

الحبيبية

تُعرَّف دقة المنطق القابل لإعادة التكوين بحجم أصغر وحدة وظيفية (كتلة المنطق القابلة للتكوين، CLB) التي تُعالجها أدوات الربط. غالبًا ما تُشير الدقة العالية، والتي تُعرف أيضًا بالدقة المتناهية، إلى مرونة أكبر عند تطبيق الخوارزميات في الأجهزة. مع ذلك، يرتبط ذلك بزيادة استهلاك الطاقة والمساحة والتأخير نتيجةً لزيادة عدد مسارات التوجيه المطلوبة لكل عملية حسابية. تعمل البنى الدقيقة على مستوى معالجة البتات، بينما تُعد عناصر المعالجة الخشنة (وحدة مسار البيانات القابلة لإعادة التكوين، rDPU) مُحسَّنة بشكل أفضل لتطبيقات مسار البيانات القياسية. من عيوب البنى الخشنة أنها تميل إلى فقدان جزء من كفاءتها وأدائها إذا احتاجت إلى إجراء عمليات حسابية أصغر مما تُتيحه دقتها، فعلى سبيل المثال، في عملية جمع بت واحد، ستُهدر وحدة وظيفية بعرض أربعة بتات ثلاثة بتات. يمكن حل هذه المشكلة من خلال وجود مصفوفة ذات حبيبات خشنة ( مصفوفة مسار البيانات القابلة لإعادة التكوين ، rDPA) و FPGA على نفس الشريحة.

تُستخدم البنى ذات الحبيبات الخشنة ( rDPA ) لتنفيذ الخوارزميات التي تتطلب مسارات بيانات بعرض الكلمة (rDPU). ونظرًا لأن وحداتها الوظيفية مُحسَّنة لإجراء عمليات حسابية كبيرة، وتتألف عادةً من وحدات حسابية ومنطقية (ALU) بعرض الكلمة، فإنها تُنفِّذ هذه العمليات الحسابية بسرعة وكفاءة طاقة أعلى من مجموعة من الوحدات الوظيفية الأصغر المتصلة ببعضها؛ ويعود ذلك إلى قصر أسلاك التوصيل، مما يُقلِّل من سعة الأسلاك، وبالتالي يُؤدي إلى تصميمات أسرع وأقل استهلاكًا للطاقة. ومن النتائج غير المرغوب فيها المحتملة لوجود وحدات حسابية أكبر، أنه عندما لا يتناسب حجم المعاملات مع الخوارزمية، قد ينتج عن ذلك استخدام غير فعال للموارد. غالبًا ما يكون نوع التطبيقات المراد تشغيلها معروفًا مسبقًا، مما يسمح بتخصيص موارد المنطق والذاكرة والتوجيه لتحسين أداء الجهاز مع توفير مستوى معين من المرونة للتكيف المستقبلي. ومن الأمثلة على ذلك المصفوفات الخاصة بالمجال والتي تهدف إلى تحقيق أداء أفضل من حيث الطاقة والمساحة والإنتاجية مقارنة بنظيراتها الأكثر عمومية من نوع FPGA ذات الحبيبات الدقيقة عن طريق تقليل مرونتها.

معدل إعادة التكوين

يمكن تهيئة هذه الأنظمة القابلة لإعادة التهيئة عند النشر، أو بين مراحل التنفيذ، أو أثناء التنفيذ. في النظام القابل لإعادة التهيئة النموذجي، تُستخدم سلسلة بتات لبرمجة الجهاز عند النشر. تتطلب الأنظمة الدقيقة بطبيعتها وقتًا أطول للتهيئة مقارنةً بالبنى ذات البنية الخشنة، نظرًا لكثرة العناصر التي تحتاج إلى معالجة وبرمجة. لذلك، تستفيد البنى ذات البنية الخشنة من انخفاض محتمل في متطلبات الطاقة، حيث يتم نقل واستخدام معلومات أقل. وبشكل بديهي، كلما كان معدل إعادة التهيئة أبطأ، قلّ استهلاك الطاقة، حيث يتم توزيع تكلفة الطاقة المرتبطة بإعادة التهيئة على فترة زمنية أطول. تهدف إعادة التهيئة الجزئية إلى السماح بإعادة برمجة جزء من الجهاز بينما لا يزال جزء آخر يُجري عمليات حسابية نشطة. تسمح إعادة التهيئة الجزئية باستخدام سلاسل بتات أصغر قابلة لإعادة التهيئة، وبالتالي لا تُهدر الطاقة في نقل معلومات زائدة في سلسلة البتات. من الممكن ضغط تدفق البتات، ولكن يجب إجراء تحليل دقيق لضمان عدم تجاوز الطاقة التي يتم توفيرها باستخدام تدفقات بتات أصغر حجماً بسبب العمليات الحسابية اللازمة لفك ضغط البيانات.

اقتران المضيف

غالبًا ما تُستخدم المصفوفة القابلة لإعادة التكوين كمسرّع معالجة مُلحق بمعالج رئيسي. ويُحدد مستوى الربط نوع عمليات نقل البيانات، وزمن الاستجابة، واستهلاك الطاقة، ومعدل النقل، والتكاليف الإضافية المُترتبة على استخدام المنطق القابل لإعادة التكوين. تستخدم بعض التصاميم الأكثر سهولة ناقلًا طرفيًا لتوفير ترتيب مُشابه للمعالج المُساعد للمصفوفة القابلة لإعادة التكوين. ومع ذلك، توجد أيضًا تطبيقات يكون فيها النسيج القابل لإعادة التكوين أقرب بكثير إلى المعالج، بل إن بعضها مُدمج في مسار البيانات، باستخدام سجلات المعالج. وتتمثل مهمة المعالج الرئيسي في تنفيذ وظائف التحكم، وتكوين المنطق، وجدولة البيانات، وتوفير واجهة خارجية.

التوجيه/الوصلات البينية

تستمد الأجهزة القابلة لإعادة التكوين مرونتها بشكل أساسي من نظام التوصيل البيني الخاص بها. ومن أنماط التوصيل البيني الشائعة لدى مُصنّعي الدوائر المتكاملة القابلة للبرمجة (FPGAs) ، مثل Xilinx وAltera، تصميم "الجزيرة"، حيث تُرتّب الوحدات في مصفوفة مع توصيل رأسي وأفقي. قد يُعاني التصميم ذو التوصيل البيني غير الكافي من ضعف المرونة وسوء استغلال الموارد، مما يُؤدي إلى أداء محدود. أما إذا تم توفير توصيل بيني زائد، فسيتطلب ذلك عددًا أكبر من الترانزستورات، وبالتالي مساحة أكبر من السيليكون، وأسلاكًا أطول، واستهلاكًا أكبر للطاقة.

تحديات أنظمة التشغيل

يتمثل أحد التحديات الرئيسية للحوسبة القابلة لإعادة التكوين في تمكين إنتاجية تصميم أعلى وتوفير طريقة أسهل لاستخدام أنظمة الحوسبة القابلة لإعادة التكوين للمستخدمين غير الملمين بالمفاهيم الأساسية. إحدى طرق تحقيق ذلك هي توفير التوحيد القياسي والتجريد، وعادةً ما يدعمهما نظام التشغيل ويفرضهما. [ 28 ]

تتمثل إحدى المهام الرئيسية لنظام التشغيل في إخفاء مكونات الجهاز وتقديم نماذج تجريدية أنيقة وواضحة ومتسقة للبرامج (ومبرمجيها) للعمل معها. بعبارة أخرى، المهمتان الرئيسيتان لنظام التشغيل هما التجريد وإدارة الموارد . [ 28 ]

يُعدّ التجريد آليةً فعّالةً للتعامل مع المهام المعقدة والمتنوعة (المتعلقة بالأجهزة) بطريقةٍ مُحدّدةٍ ومُوحّدة. ومن أبسط مفاهيم التجريد في أنظمة التشغيل مفهوم العملية. فالعملية هي تطبيقٌ قيد التشغيل، يُدرك (من خلال نظام التشغيل) أنه يعمل بشكلٍ مستقلّ على الأجهزة الافتراضية الأساسية. ويمكن تجاوز هذا القيد باستخدام مفهوم الخيوط، مما يسمح بتشغيل مهامٍ مختلفةٍ بالتزامن على هذه الأجهزة الافتراضية للاستفادة من التوازي على مستوى المهام. ولتمكين العمليات والخيوط المختلفة من تنسيق عملها، يجب أن يُوفّر نظام التشغيل آلياتٍ للتواصل والتزامن. [ 28 ]

بالإضافة إلى التجريد، تُعد إدارة موارد مكونات الأجهزة الأساسية ضرورية لأن أجهزة الكمبيوتر الافتراضية التي يوفرها نظام التشغيل للعمليات والخيوط تحتاج إلى مشاركة الموارد المادية المتاحة (المعالجات والذاكرة والأجهزة) مكانيًا وزمنيًا. [ 28 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ إسترين، ج. (2002). "أصول الحواسيب القابلة لإعادة التكوين: حاسوب جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ذو البنية الثابتة والمتغيرة (F+V)". حوليات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات لتاريخ الحوسبة ، 24 (4): 3-9 . رمز Bibcode : 2002IAHC...24d...3E . doi : 10.1109/MAHC.2002.1114865 . S2CID 7923912 . 
  2. ↑ Estrin, G., “Organization of Computer Systems—The Fixed Plus Variable Structure Computer”, Proc. Western Joint Computer Conf. , Western Joint Computer Conference, New York, 1960, pp. 33–40.
  3. ↑ سي. بوبدا: مقدمة في الحوسبة القابلة لإعادة التكوين: البنى؛ سبرينغر، 2007
  4. ↑ هاوزر، جون ر. وواورزينك، جون، "جارب: معالج MIPS مع معالج مساعد قابل لإعادة التكوين"، وقائع ندوة IEEE حول آلات الحوسبة المخصصة القابلة للبرمجة الميدانية (FCCM '97، 16-18 أبريل 1997)، ص 24-33.
  5. ^ مكاسكيل، جون س. تشورونجيفسكي، هارالد. ميكلبورج، كارستن؛ تانجين، أوي؛ جيم ، أودو (1994/09/01). “NGEN – أجهزة كمبيوتر قابلة للتكوين لمحاكاة التنظيم الذاتي للبوليمرات الحيوية لفترة طويلة”. Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie . 98 (9): 1114. دوى : 10.1002/bbpc.19940980906 . ISSN 0005-9021 . 
  6. ↑ الأنظمة القابلة للتطور : من البيولوجيا إلى الأجهزة : المؤتمر الدولي الثاني، ICES 98، لوزان، سويسرا، 23-25 ​​سبتمبر 1998: وقائع المؤتمر . سيبر، موشيه، مانج، دانيال، 1940-، بيريز-أوريبي، أندريس، المؤتمر الدولي الثاني حول الأنظمة القابلة للتطور ( 1998 : لوزان، سويسرا). برلين: سبرينغر. 1998. ISBN     978-3-540-64954-0. OCLC 39655211 . {{cite book}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  7. ↑ اقتران الأنظمة البيولوجية والإلكترونية: وقائع المؤتمر الثاني للقيصرية، بون، 1-3 نوفمبر 2000. هوفمان، ك. هـ. (كارل هاينز). برلين: سبرينغر. 2002. ISBN 978-3-540-43699-7. OCLC 49750250 . {{cite book}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  8. ↑ كامبي، ف.؛ توما، م.؛ لودي، أ.؛ كابيلي، أ.؛ كانيغالو، ر.؛ غيريري، ر.، "معالج VLIW بمجموعة تعليمات قابلة لإعادة التكوين للتطبيقات المدمجة"، مؤتمر الدوائر المتكاملة، 2003. ملخص الأوراق التقنية. ISSCC. 2003 IEEE الدولي، المجلد، العدد، الصفحات 250-491، المجلد 1، 2003
  9. ↑ تاريخ ألغوترونيكس
  10. ↑ فوكسلين، رودولف م.؛ مكاسكيل، جون س. (31 يوليو/تموز 2001). "التنظيم الذاتي التطوري للترميز الجيني الخالي من الخلايا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 98 (16): 9185-9190 . Bibcode : 2001PNAS...98.9185F . doi : 10.1073/pnas.151253198 . ISSN 0027-8424 . PMC 55395. PMID 11470896 .   
  11. ↑ N. Tredennick: The Case for Reconfigurable Computing; Microprocessor Report, Vol. 10 No. 10, 5 August 1996, pp 25–27.
  12. ↑ هارتنشتاين، ر. 2001. عقد من الحوسبة القابلة لإعادة التكوين: نظرة استعادية استشرافية. في وقائع مؤتمر التصميم والأتمتة والاختبار في أوروبا (DATE 2001) (ميونخ، ألمانيا). تحرير: و. نيبيل وأ. جرايا. التصميم والأتمتة والاختبار في أوروبا. مطبعة IEEE، بيسكاتاواي، نيوجيرسي، 642-649.
  13. ↑ ن. فوروس، ر. نيكولاوس، أ. روستي، م. هوبنر (محررون): إعادة تشكيل النظام الديناميكي في المنصات غير المتجانسة - منهج مورفيوس؛ سبرينغر فيرلاغ، 2009
  14. ↑ طارق الغزاوي وآخرون (فبراير 2008). "وعد الحوسبة عالية الأداء القابلة لإعادة التكوين". مجلة IEEE Computer . 41 (2): 69-76 . Bibcode : 2008Compr..41b..69E . CiteSeerX 10.1.1.208.4031 . doi : 10.1109/MC.2008.65 . S2CID 14469864 .   
  15. ↑ عصام العربي؛ إيفان غونزاليس؛ طارق الغزاوي (يناير 2009). "استغلال إعادة التكوين الجزئي أثناء التشغيل للحوسبة القابلة لإعادة التكوين عالية الأداء". معاملات ACM في التقنيات والأنظمة القابلة لإعادة التكوين . 1 (4): 1-23 . doi : 10.1145/1462586.1462590 . S2CID 10270587 . 
  16. ↑ "مركز مؤسسة العلوم الوطنية للحوسبة عالية الأداء القابلة لإعادة التكوين" . الموقع الرسمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 أغسطس 2011 .
  17. ↑ "مؤتمر الحوسبة الفائقة متعددة النوى والقابلة لإعادة التكوين" . الموقع الرسمي . 2011. مؤرشف من الأصل في 12 أكتوبر 2010. تم الاطلاع عليه في 19 أغسطس 2011 .
  18. ↑ "ألترا وآي بي إم تكشفان عن أنظمة باور المُسرّعة بتقنية FPGA" . HPCwire. 17 نوفمبر 2014. تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2014 .
  19. ^ وانتا، داميان. سموليك، فالديمار T .؛ كريسزين، جاسيك؛ فروبليوسكي، برزيميسواف؛ ميدورا، ماتيوس (2022). "طريقة إعادة تشكيل وقت التشغيل لنظام التصوير المقطعي بالسعة الكهربائية القائم على FPGA" . الالكترونيات . 11 (4): 545. دوى : 10.3390 / إلكترونيات 11040545 .
  20. ^ ويزنيوسكي، ريميغيوش (2009). توليف وحدات التحكم في البرامج الدقيقة التركيبية للأجهزة القابلة للبرمجة . زيلونا جورا: جامعة زيلونا جورا. ص. 153. ردمك  978-83-7481-293-1.
  21. ↑ "Apple2 FPGA" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 سبتمبر 2012 .
  22. ↑ نيكلاوس ويرث. "تصميم بنية RISC وتنفيذها باستخدام FPGA" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 سبتمبر 2012 .
  23. ↑ جان غراي. "تصميم وحدة معالجة مركزية RISC بسيطة مُحسَّنة لـ FPGA ونظام على شريحة" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 سبتمبر 2012 .
  24. ↑ "إنتل تُكمل عملية الاستحواذ على ألترا" . غرفة أخبار إنتل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2016 .
  25. ↑ "Stratix V FPGAs: مرونة فائقة من خلال إعادة التكوين الجزئي والديناميكي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2016 .
  26. ↑ "أدوات وميزات برنامج إنتل كوارتوس برايم لزيادة الإنتاجية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2016 .
  27. ↑ "دليل برنامج Quartus Prime الإصدار القياسي ، المجلد الأول: التصميم والتوليف" (ملف PDF) . شركة إنتل. الصفحات 4-1 . تاريخ الاطلاع: 15 نوفمبر 2016 . 
  28. 1 2 3 4 إيكرت، مارسيل؛ ماير، دومينيك؛ هاس، يان؛ كلاور، بيرند (30 نوفمبر 2016). "مفاهيم أنظمة التشغيل للحوسبة القابلة لإعادة التكوين: مراجعة ودراسة استقصائية" . المجلة الدولية للحوسبة القابلة لإعادة التكوين . 2016 : 1-11 . doi : 10.1155/2016/2478907 . ISSN 1687-7195 . تحتوي هذه المقالة على اقتباسات من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) .

للمزيد من القراءة

  • كاردوسو ، جواو النائب. هوبنر، مايكل (محرران)، الحوسبة القابلة لإعادة التشكيل: من FPGAs إلى تصميم الأجهزة/البرمجيات ، سبرينغر، 2011.
  • S. Hauck and A. DeHon, Reconfigurable Computing: The Theory and Practice of FPGA-Based Computing , Morgan Kaufmann , 2008.
  • ج. هينكل، س. باراميسواران (محرران): تصميم المعالجات المدمجة: منظور منخفض الطاقة؛ دار نشر سبرينغر، مارس 2007
  • ج. تايخ (محرر) وآخرون: أنظمة الحوسبة القابلة لإعادة التكوين. عدد خاص من مجلة تكنولوجيا المعلومات (it) ، دار نشر أولدنبورغ، ميونيخ. المجلد 49 (2007)، العدد 3 [ تم حذف الرابط ]
  • TJ Todman, GA Constantinides, SJE Wilton, O. Mencer, W. Luk and PYK Cheung, “Reconfigurable Computing: Architectures and Design Methods”, IEEE Proceedings: Computer & Digital Techniques, Vol. 152, No. 2, March 2005, pp.  193–208.
  • أ. زومايا (محرر): دليل الحوسبة المستوحاة من الطبيعة والمبتكرة: دمج النماذج الكلاسيكية مع التقنيات الناشئة؛ سبرينغر فيرلاغ، 2006
  • JM Arnold و DA Buell، "برمجة VHDL على Splash 2"، في More FPGAs، ويل مور وواين لوك، محررين، Abingdon EE & CS Books، أكسفورد، إنجلترا، 1994، ص  182-191. (وقائع ورشة العمل الدولية حول المنطق القابل للبرمجة الميدانية، أكسفورد، 1993.)
  • JM Arnold, DA Buell, D. Hoang, DV Pryor, N. Shirazi, MR Thistle, “Splash 2 and its applications, “Proceedings, International Conference on Computer Design, Cambridge, 1993, pp. 482–486.
  • DA Buell و Kenneth L. Pocek، "آلات الحوسبة المخصصة: مقدمة"، مجلة الحوسبة الفائقة ، المجلد 9، 1995، الصفحات  219-230.