Iterativ hårdvara hänvisar till hårdvarukonstruktioner och arkitekturer som i sig är utformade för att enkelt modifieras, uppdateras eller utvidgas * efter * initial tillverkning. Detta står i kontrast till traditionell hårdvarutesign där förändringar vanligtvis kräver en fullständig omdesign och tillverkningsprocess. Iterativ hårdvara underlättar en mer smidig och billigare designcykel, vilket möjliggör snabbare experiment, anpassning till förändrade behov och enklare bugfixar.
Flera tillvägagångssätt möjliggör iterativ hårdvara:
* Fältprogrammerbara grinduppsättningar (FPGA): Dessa är det mest framträdande exemplet. FPGA:er innehåller en matris av logikblock och sammankopplingsresurser som kan konfigureras om efter tillverkningen genom att ladda en ny bitström. Detta gör det möjligt för designers att implementera och testa olika mönster på samma fysiska chip utan att kräva en ny tillverkningskörning.
* rekonfigurerbar datoranvändning: Detta bredare koncept omfattar FPGA:er och andra hårdvaruarkitekturer som stöder rekonfigurering på plats, vilket möjliggör förändringar i funktionalitet eller prestanda under drift.
* Modulär design: Denna arkitektoniska strategi fokuserar på att skapa hårdvarukomponenter som enkelt kan anslutas och kombineras på olika sätt. Detta möjliggör flexibilitet och möjliggör expansion eller modifiering genom att helt enkelt lägga till eller ersätta moduler.
* Självmodifierande hårdvara: Detta avancerade koncept involverar hårdvara som kan ändra sin egen konfiguration baserat på runtime -förhållanden eller lärt beteende. Detta är ett mindre vanligt tillvägagångssätt men har potential för mycket anpassningsbara system.
Viktiga fördelar med iterativ hårdvara:
* reducerad utvecklingstid och kostnad: Ändringar kan implementeras snabbt och enkelt utan dyr omfabrikering.
* Ökad flexibilitet och anpassningsförmåga: Konstruktioner kan enkelt modifieras för att uppfylla förändrade krav.
* snabbare prototyper och experiment: Formgivare kan snabbt testa olika mönster och algoritmer.
* Förbättrad feltolerans: I vissa fall kan skadade sektioner rekonfigureras runt.
Emellertid har iterativ hårdvara också begränsningar:
* lägre prestanda jämfört med applikationsspecifika integrerade kretsar (ASICS): ASICS, utformad för en specifik uppgift, erbjuder vanligtvis bättre prestanda och effekteffektivitet.
* Högre initialkostnad för den programmerbara enheten: FPGA:er är till exempel vanligtvis dyrare än likvärdiga ASIC:er i hög volym.
* Komplexitet i programmering och konfiguration: Att utforma och hantera rekonfigurerbar hårdvara kräver specialiserade färdigheter.
Sammanfattningsvis ger iterativ hårdvara ett kraftfullt tillvägagångssätt för att utforma och distribuera hårdvarusystem som kan anpassa och utvecklas över tid, vilket gör det särskilt värdefullt i applikationer som kräver snabb prototypning, ofta uppdateringar eller anpassning till oförutsägbara miljöer.
