Iterative Hardware bezieht sich auf Hardwaredesigns und Architekturen, die von Natur aus so konzipiert sind, dass sie nach * nach * Erstherstellung leicht geändert, aktualisiert oder erweitert werden. Dies steht im Gegensatz zum herkömmlichen Hardwaredesign, bei dem Änderungen in der Regel einen vollständigen Neugestaltung und Herstellungsprozess erfordern. Iterative Hardware erleichtert einen agileren und kostengünstigeren Entwurfszyklus und ermöglicht schnellere Experimente, Anpassung an sich ändernde Anforderungen und einfachere Fehlerbehebungen.
Mehrere Ansätze ermöglichen iterative Hardware:
* Feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs): Dies sind das bekannteste Beispiel. FPGAs enthalten eine Matrix von Logikblöcken und Verbindungsressourcen, die nach dem Laden eines neuen Bitstreams nach dem Herstellung neu konfiguriert werden können. Auf diese Weise können Designer verschiedene Designs auf demselben physischen Chip implementieren und testen, ohne dass ein neuer Fertigungslauf erforderlich ist.
* rekonfigurierbares Computer: Dieses breitere Konzept umfasst FPGAs und andere Hardwarearchitekturen, die die Rekonfiguration der In-situ-Rekonfiguration unterstützen und Änderungen in der Funktionalität oder Leistung während des Betriebs ermöglichen.
* Modulares Design: Dieser architektonische Ansatz konzentriert sich auf die Erstellung von Hardwarekomponenten, die auf unterschiedliche Weise leicht verbunden und kombiniert werden können. Dies ermöglicht Flexibilität und ermöglicht eine Erweiterung oder Änderung, indem Module einfach hinzugefügt oder ersetzt werden.
* Selbstmodifizierende Hardware: Dieses erweiterte Konzept umfasst Hardware, die seine eigene Konfiguration basierend auf Laufzeitbedingungen oder erlernten Verhaltensweisen ändern können. Dies ist ein weniger häufiger Ansatz, bietet jedoch Potenzial für hoch anpassbare Systeme.
Wichtige Vorteile der iterativen Hardware:
* Reduzierte Entwicklungszeit und Kosten: Änderungen können schnell und einfach ohne teure Neubeschaffung umgesetzt werden.
* erhöhte Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Designs können leicht geändert werden, um die sich ändernden Anforderungen zu erfüllen.
* schnelleres Prototyping und Experimentieren: Designer können verschiedene Designs und Algorithmen schnell testen.
* Verbesserte Fehlertoleranz: In einigen Fällen können beschädigte Abschnitte umgerichtet werden.
Iterative Hardware hat jedoch auch Einschränkungen:
* niedrigere Leistung im Vergleich zu anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs): ASICs, das für eine bestimmte Aufgabe entwickelt wurde, bieten in der Regel eine bessere Leistung und Energieeffizienz.
* Höhere Anfangskosten des programmierbaren Geräts: FPGAs sind beispielsweise typischerweise teurer als äquivalente ASICs in hohem Volumen.
* Komplexität der Programmierung und Konfiguration: Das Entwerfen und Verwalten rekonfigurierbarer Hardware erfordert spezielle Fähigkeiten.
Zusammenfassend bietet iterative Hardware einen leistungsstarken Ansatz für das Entwerfen und Bereitstellen von Hardware -Systemen, die sich im Laufe der Zeit anpassen und weiterentwickeln können. Damit ist es besonders wertvoll in Anwendungen, die schnelle Prototypen, häufige Updates oder Anpassung an unvorhersehbare Umgebungen erfordern.
