Programmierbare Logik

Die vier Zeitalter der FPGA-Entwicklung

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Das Zeitalter der Systeme: seit 2008

Modernes High-End: Bausteine wie die Xilinx UltraScale Familie übernehmen inzwischen komplette Systemblöcke und zeichnen sich durch einfacheren Design-Flow aus.
Modernes High-End: Bausteine wie die Xilinx UltraScale Familie übernehmen inzwischen komplette Systemblöcke und zeichnen sich durch einfacheren Design-Flow aus.
(Bild: Xilinx)

Mit der Übernahme von Aufgaben im System-Design beherbergten die FPGAs in der Folgezeit zunehmend ganze Systemblöcke: High-Speed Transceiver, Speicher, DSP-Einheiten und komplette Prozessoren.

Außerdem wurden sie zu Trägern bedeutender Steuerfunktionen: Bitstream Encryption und Authentication, Mixed-Signal-Verarbeitung, Leistungs- und Temperatur-Monitoring, sowie Power-Management. Dadurch erweiterte sich auch der potentielle Anwendungsbereich der FPGAs in inzwischen nahezu alle denkbaren Industriebereiche.

Diese Funktionen werden beispielsweise in den Zynq All-Programmable Bausteinen besonders betont. Diese enormen Bausteine verfügen außerdem über angetriebene Tools. System-FPGAs erfordern hoch effiziente System-Programmiersprachen. Sie lassen sich jetzt mit einem Software-ähnlichen Fluss wie OpenCL und C programmieren, wodurch der gesamte Designflow für Entwickler zugänglicher wurde.

Wohin geht die langfristige Entwicklung? Programmierbarkeit ist erwiesenermaßen von grundlegender Bedeutung. Kompakte und effiziente Logikverarbeitung beschleunigt die Ausführung vieler wichtiger Algorithmen. Gleichzeitig reduziert sie die Leistungsaufnahme. Diese Technologie wird uns noch lange erhalten bleiben, auch wenn sie sich laufend weiter entwickelt.

* Steve Trimberger ist Mitarbeiter von Xilinx, IEEE Fellow, ACM Fellow und Mitglied der National Academy of Engineering.

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