FPGA-এর বিবর্তন: প্রোটোটাইপিং থেকে অভিযোজিত কম্পিউটিং পর্যন্ত

প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য FPGA গুলি কৌতূহল থেকে পরিণত হয়েছে মূল কম্পিউটিং উপাদান ডেটা সেন্টার, এমবেডেড সিস্টেম এবং উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন সমাধানগুলিতে। তাদের প্রস্তাবটি অনন্য: ডিজিটাল লজিক যা আপনি যতবার চান পুনর্গঠন করতে পারেন, সফ্টওয়্যারের নমনীয়তার সাথে বিশেষায়িত হার্ডওয়্যারের গতির সমন্বয় করে।

যদি কখনও Arduino এবং তারের গুচ্ছের সাথে আপনার সমস্যা হয়ে থাকে, তাহলে কল্পনা করুন একটি বাস্কেটবল কোর্টের আকারের ব্রেডবোর্ড, জাম্পার ছাড়াই এবং ভার্চুয়ালি সংযুক্ত। সংক্ষেপে, FPGA এটাই অফার করে: একটি প্রোগ্রামেবল ক্যানভাস লজিক্যাল ব্লক, মেমোরি এবং আন্তঃসংযোগ পথের একটি সংগ্রহ যার উপর দিয়ে সহজ কাউন্টার থেকে শুরু করে সম্পূর্ণ প্রসেসর পর্যন্ত সবকিছু আঁকা যাবে।

এলডিপি থেকে এফপিজিএ: এমন একটি সময়রেখা যা সবকিছু বদলে দিয়েছে

গল্পটি শুরু হয় ১৯৮৪ সালে, যখন রস ফ্রিম্যান, বার্নার্ড ভন্ডারস্মিট এবং জেমস ভি. বার্নেট দ্বিতীয় মাইক্রোইলেকট্রনিক্সের উত্থানের শীর্ষে থাকাকালীন Xilinx প্রতিষ্ঠা করেন। তাদের ধারণাটি ১৯৮৫ সালে XC2064 এর মাধ্যমে স্ফটিকায়িত হয়, যা প্রথম বাণিজ্যিক FPGA ছিল, যা PLDs (PROM, PAL, এবং ডেরিভেটিভস) থেকে অনেক বেশি দানাদার এবং পুনর্গঠনযোগ্য পদ্ধতির মাধ্যমে দখল করে নেয়। ইতিমধ্যে, ASIC বিশ্ব স্ট্যান্ডার্ড সেল এবং Ferranti's ULA এর মতো প্রস্তাবগুলি নিয়ে চলতে থাকে, কিন্তু কিছু অনুপস্থিত ছিল। সত্যিই একটি নমনীয় সেতু লজিক ডিজাইন এবং সিলিকনের মধ্যে।

প্রথম Xilinx FPGA গুলি লজিক সেল অ্যারে (LCA) আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল: ইনপুট/আউটপুট ব্লক (IOB), লজিক ব্লক এবং একটি প্রোগ্রামেবল ইন্টারকানেক্ট ম্যাট্রিক্স। এই ট্রায়াডের সাহায্যে, একজন ডিজাইনার পিনগুলিকে সংজ্ঞায়িত করতে, লজিক ফাংশন তৈরি করতে এবং ভার্চুয়ালি তাদের সাথে সংযুক্ত করতে পারতেন, যেন এটি তারবিহীন একটি ব্রেডবোর্ড। এই দৃষ্টিভঙ্গির ফলে পরিবারগুলির জন্ম হয়েছিল যেমন XC 2000, ঘনত্ব এবং কর্মক্ষমতার ক্ষেত্রে ইতিমধ্যেই এক চমকপ্রদ বিবর্তন।

পরিসংখ্যানগুলি এই উল্লম্ফনের চিত্র তুলে ধরে: ১৯৮২ সালে ৮,১৯২টি দরজা (বুরোস অ্যাডভান্সড সিস্টেমস গ্রুপ), ১৯৮৭ সালে ৯,০০০টি (জিলিনেক্স), ১৯৯২ সালে ৬০০,০০০টি (নৌ সারফেস ওয়ারফেয়ার ডিপার্টমেন্ট), এবং ২০০০-এর দশকের গোড়ার দিকে আরও লক্ষ লক্ষ দরজা। বাজারটি গতি বজায় রেখেছিল: ১৯৮৭ সালে ১৪ মিলিয়ন ডলার থেকে ১৯৯৩ সালে ৩৮৫ মিলিয়ন ডলার, ২০০৫ সালে ১.৯ বিলিয়ন ডলার, ২০১০ সালে প্রায় ২.৭৫ বিলিয়ন ডলার, ২০১৩ সালে ৫.৪ বিলিয়ন ডলার এবং ২০২০ সালে প্রায় ৯.৮ বিলিয়ন ডলার। FPGAs প্রমাণিত হওয়ার সাথে সাথে চাহিদা আকাশচুম্বী হয়ে ওঠে। দরকারী এবং লাভজনক বিশুদ্ধ প্রোটোটাইপিংয়ের বাইরে।

কনফিগারেশনের দিক থেকে, প্রাথমিক ডিভাইসগুলি EPROM/EEPROM/ROM থেকে অথবা পাওয়ার-আপের সময় সিরিয়াল পোর্টের মাধ্যমে পিসি থেকে তাদের বিটস্ট্রিম লোড করত। যেহেতু এই প্রযুক্তিটি SRAM-ভিত্তিক ছিল, তাই পাওয়ার ছাড়াই বিষয়বস্তু হারিয়ে যেত, তাই প্রতিটি স্টার্টআপে পুনর্গঠন প্রয়োজন ছিল। আজ, ফ্ল্যাশ মেমোরি থেকে (উদাহরণস্বরূপ, SD কার্ডের মাধ্যমে) এবং USB বা JTAG এর মাধ্যমে প্রোগ্রাম লোড করা সাধারণ, একই নীতি বজায় রেখে: একটি কনফিগারেশন প্রবাহ যা যুক্তি এবং আন্তঃসংযোগ সংজ্ঞায়িত করে। নির্ণায়ক এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্য.

স্থাপত্য এবং কার্যকারিতা: অংশ, প্রবাহ এবং পুনর্গঠন

মূলত, একটি FPGA হল লজিক ব্লক (LUTs, ফ্লিপ-ফ্লপ, ক্যারি পাথ, ইত্যাদি), মেমরি ব্লক (BRAM), DSP রিসোর্স এবং ইনপুট/আউটপুট পিনের একটি গ্রিড, যা আন্তঃসংযোগের একটি শ্রেণিবদ্ধ নেটওয়ার্ক দ্বারা সংযুক্ত। এই ফাউন্ডেশনের সাহায্যে, আপনি মৌলিক গেট (AND, OR, XOR) এবং D-টাইপ ফ্লিপ-ফ্লপ থেকে শুরু করে জটিল অ্যাডার, মাল্টিপ্লায়ার বা পাইপলাইন পর্যন্ত সবকিছু বাস্তবায়ন করতে পারেন, যা প্রোগ্রামেবল রাউটিং দ্বারা সংযুক্ত যা একটি হিসাবে কাজ করে। "ভার্চুয়াল ওয়্যারিং" আপনার নকশার।

কনফিগারেশনটি একটি বিটস্ট্রিম হিসাবে রপ্তানি করা হয় যা প্রতিটি LUT এর কার্যকারিতা এবং আন্তঃসংযোগকারী মাল্টিপ্লেক্সারের অবস্থা উভয়ই সংজ্ঞায়িত করে। বেশিরভাগ আধুনিক ডিভাইসগুলি অস্থির (RAM) এবং রিচার্জিংয়ের প্রয়োজন হয়, যদিও অ-অস্থির (ফ্ল্যাশ, ফিউজ এবং অ্যান্টিফিউজ), পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্য, অথবা একক-প্রোগ্রামযোগ্য বিকল্প বিদ্যমান। পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্য ভেরিয়েন্টগুলি সাধারণত চারপাশে সমর্থন করে 10.000 চক্র লিখুন/মুছুন।

একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল আংশিক পুনর্গঠন: আপনি সিস্টেমের বাকি অংশ চলমান থাকাকালীন একটি অঞ্চল পুনরায় প্রোগ্রাম করতে পারেন। এটি ডিভাইসটি বন্ধ না করেই পুনরায় কনফিগারযোগ্য কম্পিউটিং পরিস্থিতি, অ্যাক্সিলারেটরের হট-সোয়াপিং বা গতিশীল আপগ্রেড সক্ষম করে। সমান্তরালভাবে, অনেক FPGA উচ্চ-স্তরের ফাংশনগুলিকে সরাসরি ডাইতে সংহত করে (উচ্চ-কর্মক্ষমতা গুণক, DSP ব্লক, ডুয়াল-পোর্ট RAM), এবং ক্রমবর্ধমানভাবে, বিশেষ উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত যন্ত্রাংশ.

এই পথটি "একটি চিপে প্রোগ্রামেবল সিস্টেম" তৈরির দিকে পরিচালিত করে: Virtex-II Pro এবং Virtex-4 প্রোগ্রামেবল লজিকের সাথে PowerPC কোরগুলিকে একত্রিত করে; Atmel FPSLIC একটি AVR কে একটি FPGA এর সাথে একত্রিত করে; এবং, পরে, Xilinx Zynq আর্ম CPU গুলিকে পুনর্গঠনযোগ্য লজিকের সাথে সংযুক্ত করে। "নরম" দিকে, MicroBlaze এবং PicoBlaze কোর (Xilinx), Nios/Nios II (Altera), অথবা LatticeMicro32 এবং LatticeMicro8 (Lattice) প্রসেসরগুলিকে FPGA এর মধ্যে IP হিসাবে তাত্ক্ষণিকভাবে তৈরি করার অনুমতি দেয়। কাস্টম SoCs এবং RISC-V প্ল্যাটফর্মগুলি অন্বেষণ করুন যেমন একটি মিনি মডিউলে RISC-V পাওয়ার.

"তার এবং সি" থেকে ভার্চুয়াল হার্ডওয়্যার: মাইক্রোকন্ট্রোলারের সাথে তুলনা

Arduino জগত থেকে যারা আসছেন তারা সাধারণত একটি ব্রেডবোর্ডে সার্কিটটি একত্রিত করেন, C তে প্রোগ্রাম করেন এবং জাম্পারগুলির সাথে সংযোগ স্থাপন করেন। FPGA-এর সাহায্যে, গতিশীলতা পরিবর্তিত হয়: আপনি একটি HDL (হার্ডওয়্যার ডেফিনিশন ল্যাঙ্গুয়েজ) তে হার্ডওয়্যার বর্ণনা করেন এবং রাউটার "ওয়্যারিং" নির্ধারণ করে, তারের ঝামেলা দূর করে। আপনি যদি এটিকে একটি অসীম বোর্ড হিসাবে ভাবেন যা কোনও শারীরিক সীমাবদ্ধতা ছাড়াই থাকে, তাহলে আপনি বাস্তবতার খুব কাছাকাছি: আপনি প্রয়োজন অনুসারে ডিজাইনে বিভিন্ন প্রসেসর এবং পেরিফেরালগুলি "স্থাপন" করতে পারেন। বাস্তবে, এটি একটি FPGA থাকার মতো। ভার্চুয়াল মডুলার প্ল্যাটফর্ম দ্রুত পুনরাবৃত্তির জন্য এবং সোল্ডারিং লোহা ছাড়াই।

ভাষা এবং সরঞ্জাম? ভিত্তি হল HDL: VHDL এবং Verilog হল মান, কিন্তু ABEL এবং LabVIEW FPGA এর মতো গ্রাফিক্যাল পরিবেশও রয়েছে যা বিমূর্ততা এবং পর্যালোচনা সরঞ্জামের স্তর বাড়ায় ইলেকট্রনিক ডিজাইনের জন্য CADওপেন-সোর্স ইকোসিস্টেমের উল্লেখযোগ্য উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ইয়োসিস (সংশ্লেষণ), আরাকনে-পিএনআর এবং আইসস্টর্ম (ল্যাটিসের জন্য স্থান ও রুট এবং বিটস্ট্রিম), ইকারাস ভেরিলগ (সিমুলেশন), এবং জিটিকেওয়েভ (ভিজ্যুয়ালাইজেশন)। অতিরিক্তভাবে, আইসস্টুডিও নির্মাতা এবং শিক্ষার্থীদের জন্য একটি ভিজ্যুয়াল পদ্ধতির প্রস্তাব দেয় এবং এর মতো উদ্যোগ রয়েছে এসবিএ (সিম্পল বাস আর্কিটেকচার) বিভিন্ন পরিবারে SoC তৈরির জন্য পোর্টেবল VHDL লাইব্রেরি সহ।

শিল্পে, নির্মাতারা উচ্চ-স্তরের সংশ্লেষণ (HLS) কে এগিয়ে নিয়েছে, যা Vivado, Vitis, অথবা Altera/Intel পরিবেশের মতো প্ল্যাটফর্মগুলির সাহায্যে সফ্টওয়্যার ডেভেলপারদের কাছে হার্ডওয়্যার ডিজাইনকে আরও কাছাকাছি নিয়ে এসেছে। এটি, পরিপক্ক লাইব্রেরি এবং IP-এর সাথে মিলিত হয়ে, বাজারজাতকরণের সময় কমিয়েছে এবং হাইব্রিড টিমের দরজা খুলে দিয়েছে। সফ্টওয়্যার/হার্ডওয়্যার সুষ্ঠুভাবে সহযোগিতা করুন।

ASIC এবং CPLD এর তুলনায় সুবিধা এবং অসুবিধা

ঐতিহাসিকভাবে, FPGA গুলিকে ধীর, বেশি বিদ্যুৎ-ক্ষুধার্ত এবং অত্যন্ত জটিল সিস্টেমের জন্য অনুপযুক্ত বলা হত। যদিও এই দাবিগুলির বাস্তবে কিছু ভিত্তি ছিল, আজ এগুলি বাস্তবতার চেয়ে জড়তা দ্বারা বেশি টিকে আছে: সমসাময়িক FPGA গুলি অত্যন্ত জটিল নকশাগুলিকে সমর্থন করতে সক্ষম, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি এবং অপ্টিমাইজড বিদ্যুৎ খরচ সহ, বিশেষ করে কম শক্তি এবং প্রান্তিক প্রয়োগের জন্য তৈরি পরিবারগুলিতে। তাদের সবচেয়ে বড় শক্তি এখনও রয়ে গেছে পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্যতা এবং উন্নয়ন ব্যয় ASIC এর তুলনায় অনেক নিকৃষ্ট।

CPLD-এর তুলনায়, পার্থক্য ঘনত্ব এবং স্থাপত্যের মধ্যে। একটি CPLD সাধারণত হাজার হাজার সমতুল্য লজিক গেট ব্যবহার করে এবং এর "সমষ্টি-পণ্য" স্থাপত্য আরও কঠোর, যেখানে একটি FPGA লক্ষ লক্ষ বা লক্ষ লক্ষ গেট ব্যবহার করে এবং ছোট, আরও অবাধে আন্তঃসংযোগযোগ্য ব্লকের উপর ভিত্তি করে তৈরি। অনেক FPGA-তে ব্লক অন্তর্ভুক্ত থাকে মেমোরি এবং ডিএসপি এমবেডেড, CPLD গুলিতে কম দেখা যায়, যা গ্লু লজিক এবং সহজ নিয়ন্ত্রণ কাজে বেশি উজ্জ্বল।

বিপরীতে, FPGA ডিজাইনের কর্মপ্রবাহ আরও বেশি কঠিন: আপনাকে সময়, রাউটিং সীমাবদ্ধতা এবং সম্পদ বরাদ্দ বিবেচনা করতে হবে; কিন্তু বিনিময়ে, আপনি বিশাল সমান্তরালতা এবং ক্ষমতা অর্জন করেন পুনরাবৃত্তি এবং পুনর্গঠন করুন সিলিকন মাস্ক স্পর্শ না করেই।

অনুকরণ, প্রোটোটাইপিং এবং উন্নয়নে "শিফট-লেফট"

অনেক সিলিকন কোম্পানিতে, আসল চিপ উপলব্ধ হওয়ার কয়েক মাস আগে সফ্টওয়্যার ইন্টিগ্রেশন শুরু করার জন্য প্রাথমিক SoC প্রোটোটাইপগুলি FPGA-তে ম্যাপ করা হয়। এই ইমুলেশনটি সিমুলেশনের চেয়ে দ্রুত গতিতে কাজ করে এবং বাস্তব-বিশ্বের পরিস্থিতিতে হার্ডওয়্যার/সফ্টওয়্যার ইন্টারঅ্যাকশনের বৈধতা প্রদান করে। যদিও FPGA চূড়ান্ত ফ্রিকোয়েন্সির একটি ভগ্নাংশে কাজ করে, ইন্টিগ্রেশন এবং ডিবাগিংয়ে সময় সাশ্রয় উল্লেখযোগ্য। অসাধারণভাবে দুর্দান্ত.

শিক্ষাগত এবং নির্মাতা ক্ষেত্রে, FPGA গুলি ব্যবহারিক প্রকল্পের মাধ্যমে আধুনিক ডিজিটাল লজিক শেখার জন্য দুর্দান্ত। আপনি আর্কেড মেশিন থেকে শুরু করে, গেম লজিক সহ একটি সম্পূর্ণ প্যাক-ম্যানের মতো, সফ্টওয়্যার-সংজ্ঞায়িত রেডিও বা কম্পিউটার ভিশন পাইপলাইন পর্যন্ত সবকিছু পুনরায় তৈরি করতে পারেন। সবই সুবিধা সহ ডিজাইন আপলোড এবং ডাউনলোড করুন কোনও কিছু "ভাঙার" ভয় ছাড়াই।

ডেটা সেন্টারগুলি FPGA-এর আরেকটি প্রাকৃতিক দুর্গ হয়ে উঠেছে। মাইক্রোসফ্ট একটি পাইলট প্রোগ্রামের পরে Bing-এর ডেটা সেন্টারগুলিতে FPGA স্থাপনের ঘোষণা দিয়েছে যার আকর্ষণীয় ফলাফল রয়েছে: থ্রুপুটে ৯৫% বৃদ্ধি, মাত্র ১০% বিদ্যুৎ খরচ বৃদ্ধি এবং খরচ ৩০% হ্রাস। অন্যদিকে, Baidu, অনুসন্ধান, ভয়েস এবং চিত্র প্রক্রিয়াকরণের জন্য গভীর নিউরাল নেটওয়ার্কগুলিকে ত্বরান্বিত করছে। অর্থায়নে, ডয়চে ব্যাংক এবং জেপি মরগানের মতো ব্যাংকগুলি ঝুঁকি বিশ্লেষণ এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রেডিংয়ের জন্য FPGA-গুলিকে একীভূত করছে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে ল্যাটেন্সি হ্রাস করছে। তীব্র এবং পরিমাপযোগ্য.

শিল্পটি অলসভাবে দাঁড়িয়ে থাকেনি: কম বিদ্যুৎ খরচ সহ উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন কম্পিউটিং লক্ষ্য করে POWER CPU গুলিকে FPGA অ্যাক্সিলারেটরের সাথে একত্রিত করার জন্য Altera OpenPOWER-এ যোগদান করে। দেশীয়ভাবে, Gradiant-এর মতো কেন্দ্রগুলি ক্লাউড কম্পিউটিং এবং FPGA-ভিত্তিক যোগাযোগ প্রোটোটাইপিংয়ের অভিজ্ঞতার কারণে অগ্রণী ভূমিকা পালন করে, নিজেদেরকে এই জন্য অবস্থান করে। সামনের চ্যালেঞ্জগুলি.

মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষার মতো গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্রগুলিতে, FPGA গুলি বছরের পর বছর ধরে তাদের মূল্য প্রমাণ করে আসছে। উদাহরণস্বরূপ, বিকিরণ ব্যর্থতা কমাতে ট্রিপল মডুলার রিডানডেন্সি (তিনের মধ্যে দুই ভোট) ব্যবহার করা সাধারণ। দূরবর্তীভাবে আপগ্রেড করার এবং নতুন অপারেশনাল প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার ক্ষমতা তাদের স্থানকে দৃঢ় করেছে যেখানে হার্ডওয়্যার উন্মুক্ত এবং ত্রুটির জন্য মার্জিন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সর্বনিম্ন.

বাস্তুতন্ত্র, সম্প্রদায় এবং উন্মুক্ত সরঞ্জাম

অনেক সক্রিয় ব্যক্তিত্বের কারণে উন্মুক্ত FPGA আন্দোলন বৃদ্ধি পেয়েছে। টিম "মিথ্রো" আনসেল সম্প্রদায়ের উদ্যোগের পিছনে একটি চালিকা শক্তি হিসেবে কাজ করেছেন; ক্লিফোর্ড "oe1cxw" উলফ IceStorm এবং SymbiFlow-এর নেতৃত্ব দিয়েছেন; জুয়ান "ওবিজুয়ান_কিউব" গঞ্জালেজ IceStudio-তে দৃশ্যমানভাবে কেন্দ্রীভূত টিউটোরিয়ালের একটি সিরিজ চালু করেছেন; ডেভিড "fpga_dave" শাহ SymbiFlow টুলচেইনের জন্য Lattice ECP5-এর পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে নথিভুক্ত করেছেন; এবং পিওটর "এসডেন" এসডেন-টেম্পস্কি সফলভাবে IceBreaker বোর্ডকে অর্থায়ন করেছেন। যারা নতুন করে শুরু করেছেন এবং আরও শিখতে চান তাদের জন্য লুক ভ্যালেন্টির মতো নামগুলিও একটি রেফারেন্স পয়েন্ট। সাশ্রয়ী মূল্যের ড্রাইভওয়ে.

সরঞ্জামের ক্ষেত্রে, ইতিমধ্যে উল্লেখিত সরঞ্জামগুলি ছাড়াও, পেশাদার ক্যাটালগে রয়েছে Altium Designer (একাধিক পরিবারের জন্য সমর্থন সহ ইলেকট্রনিক ডিজাইন), Quartus (Altera/Intel), ISE এবং Vivado (Xilinx), ispLEVER (Lattice), ModelSim (HDL/Verilog simulation), Synplify (synthesis), LogicSim (simulation), এবং Vitis এর মতো উচ্চ-স্তরের প্ল্যাটফর্ম। সম্প্রদায়ের সম্পদের মধ্যে, ওপেনকোরস এটি বিনামূল্যের আইপি হোস্ট করে; FPGA সেন্ট্রালের মতো ফোরাম এবং পোর্টাল রয়েছে; এবং SBA সিস্টেম ক্রিয়েটরের মতো ইউটিলিটিগুলি SBA আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে SoC তৈরির কাজকে ত্বরান্বিত করে।

এছাড়াও এখানে রিপোজিটরি, প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী, টিউটোরিয়াল এবং বিশ্ববিদ্যালয়ের ডকুমেন্টেশন (উদাহরণস্বরূপ, "অ্যাডভান্সড এফপিজিএ আর্কিটেকচার") রয়েছে যা মৌলিক বিষয়গুলি (CPLD, GAL, PLA, PAL, PLD) থেকে শুরু করে VLSI, গেট অ্যারে এবং ল্যাবভিউ সহ ডিজাইন ওয়ার্কফ্লো পর্যন্ত সবকিছু কভার করে। এমনকি ল্যান্ডমার্ক আলোচনাও রয়েছে, যেমন রিকনফিগারেশন সহ সাধারণ-উদ্দেশ্য সুপারকম্পিউটিং সম্পর্কে অধ্যাপক বব ব্রোডারসেনের বই, যা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে যে কেন এই প্রযুক্তিটি এত ভালোভাবে কাজ করে প্রতি ওয়াট কর্মক্ষমতায়।

উৎপাদক, পরিবার এবং বাজারের প্রবণতা

বাণিজ্যিক ইকোসিস্টেমের নেতৃত্ব দিচ্ছে Xilinx (এখন AMD-এর অংশ) এবং Intel (২০১৫ সালে Altera অধিগ্রহণের পর)। Lattice Semiconductor ৯০ nm এবং ১৩০ nm-এর মতো নোড সহ কম-পাওয়ার এবং অ-উদ্বায়ী (ফ্ল্যাশ) প্রযুক্তিতে কঠোর পরিশ্রম করছে এবং ২০১৪ সাল থেকে অ-পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্য অ-উদ্বায়ী মেমরির সাথে মিলিত RAM ডিভাইস অফার করছে। Microsemi (পূর্বে Actel) পুনঃপ্রোগ্রামযোগ্য ফ্ল্যাশের উপর বাজি ধরছে; QuickLogic প্রোগ্রামেবল অ্যান্টিফিউজের উপর ভিত্তি করে লাইন বজায় রাখে; Atmel AVR MCU এবং FPGA-এর সাথে সমন্বয় অন্বেষণ করেছে; Achronix FPGA-এর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করছে। খুব দ্রুতMathStar FPOA নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করে; এবং Tabula সময়-মাল্টিপ্লেক্সড লজিক প্রস্তাব করে।

Xilinx-এর যাত্রা পণ্যের বিবর্তনকে স্পষ্টভাবে চিত্রিত করে: XC2064 প্রথম বাণিজ্যিক FPGA হিসেবে; XC4000 এবং Virtex পরিবারগুলি ওয়্যারলেস অবকাঠামোর জন্য RAM এবং DSP অন্তর্ভুক্ত করে; স্পার্টান লাইন (1999 সাল থেকে) সাশ্রয়ী বিকল্পগুলি উন্মুক্ত করে; 2001 সালে প্রথম সমন্বিত SerDes আনা হয়েছিল; এবং 2011 সালে, Virtex-7 2000T উৎপাদনে CoWoS (2,5D) প্যাকেজিং নিয়ে আসে, যা এখন HPC-তে মৌলিক এবং AI-এর জন্য GPU-এর তরঙ্গ। 2012 সালে Zynq (Adaptive SoCs with Arm) এবং ভিভাডো ডিজাইন স্যুট সফ্টওয়্যার প্রোফাইল ডিজাইন সহজতর করার জন্য।

২০১৯ সালে, ভার্সাল এআই ইঞ্জিন এবং একটি অন-চিপ ইন্টারকানেক্ট নেটওয়ার্ক (NoC) সহ অভিযোজিত SoC-এর পথপ্রদর্শক হিসেবে কাজ করে, যার সাথে Vitis-এর সাথে প্রি-অপ্টিমাইজড এআই টুল সহ একটি ইউনিফাইড সফটওয়্যার প্ল্যাটফর্ম ছিল। এরপর, ২০২৪ সালে, ভার্সাল এআই এজ জেন ২ সিরিজ প্রোগ্রামেবল লজিক, সিপিইউ, ডিএসপি এবং এআই ইঞ্জিনগুলিকে একীভূত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে যাতে একক চিপে এন্ড-টু-এন্ড এআই ত্বরান্বিত করা যায়, যখন স্পার্টান আল্ট্রাস্কেল+ পরিবার I/O-নিবিড় এজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সাশ্রয়ী, শক্তি-দক্ষ সমাধানের পোর্টফোলিও প্রসারিত করে। এই সমস্ত একটি স্পষ্ট প্রবণতা প্রতিফলিত করে: একত্রিত করা। বৈচিত্র্য এবং দক্ষতা একটি একক পুনর্গঠনযোগ্য সিলিকন চিপে।

সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন এবং ব্যবহারের ক্ষেত্র

FPGA গুলি DSP, সফ্টওয়্যার-সংজ্ঞায়িত রেডিও, মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা, ASIC প্রোটোটাইপিং, মেডিকেল ইমেজিং, কম্পিউটার ভিশন, স্পিচ রিকগনিশন, বায়োইনফরমেটিক্স এবং হার্ডওয়্যার ইমুলেশনে উপস্থিত হয়। তারা AI ত্বরণ (অপ্টিমাইজড ইনফারেন্স), নেটওয়ার্কিং (প্যাকেট অফলোডিং, গভীর পরিদর্শন), এনক্রিপশন এবং কম্প্রেশন এবং শিল্প জগতে (নিয়ন্ত্রণ, সেন্সর, রিয়েল-টাইম) দক্ষতা অর্জন করে। যখন আপনার বিশাল সমান্তরালতা, কম লেটেন্সি এবং ক্ষমতার প্রয়োজন হয় হার্ডওয়্যার মানিয়ে নেওয়া হাতের কাজের জন্য, একটি FPGA সাধারণত একটি ভালো প্রার্থী।

যারা একেবারে শুরু থেকে কাজ শুরু করছেন, তাদের জন্য রয়েছে স্প্যানিশ ভাষার সম্প্রদায় এবং কর্মী গোষ্ঠী, বিশেষায়িত ফোরাম, উইকি এবং ডিভাইস ডাটাবেস, পাশাপাশি মাইক্রোপ্রসেসর এবং ফিল্টার থেকে শুরু করে যোগাযোগ মডিউল এবং মেমরি পর্যন্ত ওপেন-সোর্স কোরের (জিপিএল সহ) সংগ্রহ। এই উপলব্ধতা প্রোটোটাইপিংকে ত্বরান্বিত করে, খরচ কমায় এবং উদ্ভাবনকে উৎসাহিত করে। হাতের উপর শেখা.

Hardwarelibre