Модель вычислений, где программное и аппаратное обеспечение одинаковы

Question

Во-первых, я не уверен, что спрашиваю об этом на правильном сайте. Пожалуйста, дайте мне знать, если мое понимание совершенно неверно.

Концепция 1: Вычисления в значительной степени состоят из смещения "одномерных" потоков данных и их изменения / объединения различными способами. Вроде, как бы, что-то вроде.

Концепция 2: Можно проектировать схемы с использованием мемристоров / материалов, в которых логика и память могут быть одновременно реализованы на одной и той же схеме с помощью реконфигурируемой FPGA-подобной аппаратуры. Я назову это универсальным чипом.

Концепция 3: Аппаратное обеспечение может быть реализовано для определенной цели без классического «программного обеспечения»; программа может быть физически реализована в виде аппаратных схем без необходимости перемещения «одномерных» потоков кода в процессор и из процессора для его обработки. Я думаю, что это называется ASIC.

Вопрос: Как называется реализация "программ" в качестве файлов языка описания аппаратных средств, которые после загрузки из Интернета и т.д. На такой универсальный чип будут действовать как ASIC, обеспечивая гибкость при изготовлении нестандартного чипа с гибкостью части программного обеспечения? Например, этот универсальный чип логики / памяти будет действовать как "материнская плата", для которой все содержащиеся в ней файлы и программы будут дочерними платами.

Это упростило бы аппаратный аспект: все межсоединения были бы реализованы как физическое "программное обеспечение", реконфигурируемое и неограниченное стандартами или формфактором. Кроме того, предполагая, что этот чип является целым компьютером, это создаст безграничные возможности программирования: представьте, что вы не ограничены моделью потока данных, вместо того, чтобы иметь возможность программировать в двух или, возможно, трех физических измерениях. Это приведет к увеличению скорости на порядки из-за отсутствия необходимости в классической "обработке", восстановлении кода, наборах команд и т.д. Программа будет сама по себе процессором и будет извлекать любые потенциально необходимые данные из соседнего чипа. Это упростило бы программное обеспечение, поскольку большая часть программного обеспечения компьютера предназначена для управления другим программным и аппаратным обеспечением, оба из которых были бы устаревшими концепциями. Там будут только "жесткие программы" и пользовательские данные, такие как документы и веб-страницы.

Здесь вы говорите, что я все неправильно понял. Иначе, является ли это областью исследований, и есть ли у нее имя, которое я могу использовать для дальнейшего изучения концепции?

Спасибо за терпение, лол. Если есть лучшее место, чтобы спросить это, дай мне знать.

Answer 1

Тема - «Проектирование цифровых систем», и это не совсем то, о чем люди здесь знают. Я только немного поцарапал тему, давным-давно.

Цифровая Схема Дизайн является еще одним.

Эти книги «Цифровой дизайн: принципы и практика» (серия дизайна Prentice Hall Xilinx) Джон Ф. Уокерли здесь, на Амазонке

возможно, первый курс по проектированию цифровых систем: комплексный подход
Джон П. Уемура

Я знаю, что первая книга обеспечивает хорошую основу для проектирования цифровых систем и, если я помню, увлекательное обсуждение CMOS. Первая книга там упоминает Xilinx. И если вы используете это, это может быть очень интересно для вас. И ссылка на сайте xilinx упоминает о FPGA и ASIC http://www.xilinx.com/fpga/asic.htm, так что я думаю, что она очень сильно затрагивает предметную область, о которой вы спрашиваете.

Но я должен сказать, что то, как вы сформулировали свой вопрос (например, написание программ во многих измерениях), звучит немного не технически и неаккуратно, и это технические вопросы.

Я не знаю достаточно о FPGA, ASIC или Языках описания аппаратного обеспечения, чтобы комментировать это кроме названия предмета, как у меня. Я не знаю, что ты имеешь в виду под измерениями. Что касается потоков кода движущихся. Это никогда не так. Компьютеры включают электричество, проходящее через цепи. Программы разбиваются на ассемблер, который разбивается на простые инструкции, которые можно построить с помощью логических элементов.
,