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Verbesserte Prozessoren und Prozessorarchitekturen mit programmierbaren FPGA-Komponenten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028604D
Original Publication Date: 2004-Jun-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Jun-25
Document File: 1 page(s) / 67K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Prozessorhersteller wetteifern staendig miteinander, ihren Prozessor schneller zu machen als den der Konkurrenten. Um dies zu erreichen, werden u.a. oft ausgefuehrte Algorithmen in den Prozessor hardwaremaessig integriert (z.B. MMX, 3DNOW, SSE). Dazu wird in einem entsprechenden Bereich im Prozessor eine Schaltung realisiert, die dem vorgesehenen Algorithmus aequivalent ist bzw. diesen ausfuehrt. Dadurch ist dieser Bereich und damit auch der Algorithmus nachtraeglich nicht mehr veraenderbar. Das Field Programmable Gate Array (FPGA) ist ein relativ neuer Baustein, der zum Aufbau digitaler, logischer Schaltungen dient. Er besteht im wesentlichen aus einzelnen Funktionsbloecken, die in einer regelmaessigen Struktur (engl.: Array) angeordnet sind. Ein Netzwerk von Verbindungen befindet sich zwischen diesen Bloecken. Die speziellen Funktionen der einzelnen Bloecke und die Auswahl der benoetigten Verbindungen sind programmierbar. Dadurch erhaelt man einen waehrend des Betriebs frei in seiner Funktion programmierbaren Chip.

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Verbesserte Prozessoren und Prozessorarchitekturen mit programmierbaren FPGA-Komponenten

Idee: Axel Hof, DE-Muenchen

Prozessorhersteller wetteifern staendig miteinander, ihren Prozessor schneller zu machen als den der Konkurrenten. Um dies zu erreichen, werden u.a. oft ausgefuehrte Algorithmen in den Prozessor hardwaremaessig integriert (z.B. MMX, 3DNOW, SSE). Dazu wird in einem entsprechenden Bereich im Prozessor eine Schaltung realisiert, die dem vorgesehenen Algorithmus aequivalent ist bzw. diesen ausfuehrt. Dadurch ist dieser Bereich und damit auch der Algorithmus nachtraeglich nicht mehr veraenderbar.

Das Field Programmable Gate Array (FPGA) ist ein relativ neuer Baustein, der zum Aufbau digitaler, logischer Schaltungen dient. Er besteht im wesentlichen aus einzelnen Funktionsbloecken, die in einer regelmaessigen Struktur (engl.: Array) angeordnet sind. Ein Netzwerk von Verbindungen befindet sich zwischen diesen Bloecken. Die speziellen Funktionen der einzelnen Bloecke und die Auswahl der benoetigten Verbindungen sind programmierbar. Dadurch erhaelt man einen waehrend des Betriebs frei in seiner Funktion programmierbaren Chip.

Es wird vorgeschlagen, ein Field Programmable Gate Array in einen Prozessor zu integrieren. Das FPGA erhaelt Zugriff auf die wichtigsten Schnittstellen, Register und Bus-Systeme des Prozessors. Der Befehlssatz des Prozessors wird dahingehend erweitert, dass sich Anwenderprogramme um die Ressource FPGA bewerben koennen. Erwirbt ein Pr...