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Charla de Eduardo Boemo : “Evolución de la tecnología de FPGAs”

Jueves 8 de diciembre 14hs, Laboratorio de Software, IIE

Como parte de su estadía Eduardo Boemo dictará una charla titulada  “Evolución de la tecnología de FPGAs”,

Se adjunta resumen :
Evolución de la Tecnología FPGA
Eduardo Boemo
Universidad Autonóma de Madrid
Diciembre 2016

Fabricar un gate array programable por el usuario era un tema maduro en la década de los ´80. Las primeras FPGAs fueron inventadas por  Xilinx y salieron al mercado en 1985. La nueva idea era sencilla y se basaba en 3 conceptos conocidos.

En primer lugar, utilizar multiplexores para realizar funciones lógicas, en lugar del arreglo de transistores P y N. En segundo lugar, para interconectar sólo se necesitaba difundir en el silicio un patrón de pistas y un conjunto de matrices de interconexión. Esto permitiría conectar puntos de manera programable, tal como lo hacía una antigua red telefónica. La última idea de las FPGAs era consecuencia de las anteriores: una memoria externa almacenaría todos los valores de configuración del dispositivo.  La idea de una EPROM auxiliar para arrancar un circuito programable complejo era algo cotidiano para los miles usuarios de microprocesadores.

Las FPGAs fueron inventadas con la idea de evitar los riesgos de fabricar un masked-ASIC. Este proceso temible era parecido (y sigue siéndolo) a escribir un programa que se puede compilar una única vez. Sin embargo, poner  a disposición de miles de ingenieros e investigadores un producto como la FPGA, que permite probar soluciones sin más coste que el tiempo que lleva implementarlas, fue como soltar conejos en Australia.

Hoy en día las desventajas en velocidad y energía respecto a un masked-ASIC se compensan de dos modos. Por un lado, las compañías de FPGAs (todas fabless) debido a su alto volumen de producción y la regularidad de sus circuitos, acceden en primer lugar a nuevas foundries. Por otro lado, los dispositivos incluyen cada vez más bloques hardwired dentro del chip, que evitan el mayor retardo o consumo de la alternativa reprogramable. A ello se suman las nuevas combinaciones on-chip de procesador más FPGAs, que una y otra vez aparecen en la historia de estos dispositivos

Esta charla revisa algunos detalles hardware desde la primer FPGA – la XC2064 – hasta llegar a los chips actuales. En cada etapa se detallan algunas  idas y vueltas de la compañía.  En esos años  Xilinx ha sobrepasado la Ley de Moore en sus chips, multiplicando de manera acelerada  pines, puertas, MHz y mW.