Dispositivos Reconfiguráveis Prof. Edson Pedro Ferlin Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 1 Dispositivos Reconfiguráveis Características dos Dispositivos Reconfiguráveis Os dispositivos são programáveis/graváveis, permitindo que se efetue facilmente a alteração do projeto. Possuem uma grande quantidade de portas lógicas, ou seja uma maior escala de integração, o que permite construir circuitos lógicos complexos com um único integrado. Permitem que se implemente funções lógicas bastante complexas, as quais podem utilizar elementos como por exemplos Flip-Flops. Pode-se utilizar de uma descrição de hardware padronizada como é o caso da Linguagem de Descrição de Hardware (HDL - Hardware Description Language), ou de suas variâncias VHDL e AHDL. Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 2 Dispositivos Reconfiguráveis PLDs, CPLDs e FPGAs Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 3 Dispositivos Reconfiguráveis Funcionamento dos Dispositivos Reconfiguráveis •Matriz de Elementos Reconfiguráveis •Funcionamento: •Configurado (bits de configuração – Bitstream) •Função •Entradas/Saídas •Roteamento dos dados •Operação Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 4 Dispositivos Reconfiguráveis Arquitetura Interna Típica Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 5 Dispositivos Reconfiguráveis Arquitetura Interna Típica •CLB – Configurable Logic Block •Entradas •LUT – LookUp Table (funções) •Multiplexadores (Fluxo de sinais) •Registradores/Flip-Flops (saídas/realimentação) •Rede de Interconexão •IOB – Input/Output Bock •Obs: Todos configuráveis Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 6 Dispositivos Reconfiguráveis Reconfiguração •Estática: Configurado antes de começar a fazer a computação (processamento) dos dados. Caso necessite o dispositivo pára de executar e reconfigura-se para depois voltar à execução. •Dinâmica: Configura e começa a processar os dados de entrada. Caso necessite de alguma nova funcionalidade, reconfigura-se uma área que não esteja processando. Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 7 Dispositivos Reconfiguráveis Fabricantes e Famílias •Altera: •Xilinx: Embarcados (Excalibur, NIOS) FPGAs (Virtex, Spartan) FPGAs (Stratix II, Stratix, Cyclone II, Cyclone, Stratix GX, Apex II, Apex 20K, Mercury, Flex 10K, Acex 1K, Flex 6000) CPLDs (CoolRunner, XC9500) •Actel: CPLDs (Max II, Max3000A, Max7000) •Atmel: ASIC (Hardcopy II, Stratix, Apex 20K) Prof. Edson Pedro Ferlin FPGAs (ProASIC, Axcelerator) FPGAs (AT40K, FPSLIC AT94S) CPLDs (ATF1500) Arquitetura de Computadores 8 Dispositivos Reconfiguráveis Blocos Básicos Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 9 Dispositivos Reconfiguráveis MAX 7000 (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 10 Dispositivos Reconfiguráveis MAX II (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 11 Dispositivos Reconfiguráveis FLEX 10K (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 12 Dispositivos Reconfiguráveis ACEX (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 13 Dispositivos Reconfiguráveis APEX (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 14 Dispositivos Reconfiguráveis CYCLONE (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 15 Dispositivos Reconfiguráveis STRATIX (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 16 Dispositivos Reconfiguráveis MERCURY (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 17 Dispositivos Reconfiguráveis EXCALIBUR (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 18 Dispositivos Reconfiguráveis ARM922T (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 19 Dispositivos Reconfiguráveis HARDCOPY (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 20 Dispositivos Reconfiguráveis NIOS II (Altera) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 21 Dispositivos Reconfiguráveis CoolRunner (Xilinx) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 22 Dispositivos Reconfiguráveis XC9500 (Xilinx) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 23 Dispositivos Reconfiguráveis SPARTAN (Xilinx) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 24 Dispositivos Reconfiguráveis VIRTEX (Xilinx) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 25 Dispositivos Reconfiguráveis ProASIC (Xilinx) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 26 Dispositivos Reconfiguráveis AXCELERATOR (Actel) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 27 Dispositivos Reconfiguráveis AT40K (Atmel) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 28 Dispositivos Reconfiguráveis AT94K (Atmel) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 29 Dispositivos Reconfiguráveis ATF1500 (Actel) Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 30 Dispositivos Reconfiguráveis CPLDs Altera Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 31 Dispositivos Reconfiguráveis FPGAs Baixo Custo Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 32 Dispositivos Reconfiguráveis FPGAs Alta Densidade Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 33 Dispositivos Reconfiguráveis ASICs Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 34 Dispositivos Reconfiguráveis Comparativo entre Famílias ALTERA Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 35 Dispositivos Reconfiguráveis Comparativo entre Famílias XILINX Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 36 Dispositivos Reconfiguráveis Comparativo entre Famílias ATMEL Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 37 Dispositivos Reconfiguráveis Comparativo entre Famílias ACTEL Prof. Edson Pedro Ferlin Arquitetura de Computadores 38
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