Xputer

Das datenstrombasierte Xputer-Maschinen-Paradigma ist das Gegenstück zum befehlsstromgetriebenen Von-Neumann-Maschinen-Paradigma. Ein Von-Neumann-Computer hat einen Befehlszähler. Ein Xputer hat jedoch stattdessen einen oder mehrere Datenzähler. Das Xputer-Paradigma, gelegentlich auch „Anti-Maschine“ genannt, wurde abgeleitet aus einer Verallgemeinerung des Systolischen Arrays und dessen Definition des Begriffes „Datenstrom“ (data stream): dem „supersystolischen Array“ (manchmal auch „Kress/Kung-Maschine“ genannt). Die Dualität aus (Von-Neumann-)„Computer“ und (Nicht-von-Neumann-)Xputer erklärt den Paradigmenwechsel von klassischem „Computing“ zu Reconfigurable Computing. Erste Xputer-Architekturen wurden in den 1980er Jahren entwickelt und implementiert durch das Xputer Lab der Universität Kaiserslautern, wobei durch Migration von Software zu Configware (Computer-zu-Xputer-Migration) einiger Anwendungen Speed-up-Faktoren um bis zu 15.000 erreicht wurden. Da FPGAs zu jener Zeit nur sehr klein waren, wurde ein elektronisch programmierbares PLA, genannt DPLA, für Xputer-Architekturen verwendet. Das DPLA wurde in Kaiserslautern als integrierte Schaltung entwickelt und im Rahmen des E.I.S.-Projektes gefertigt.

Der Terminus "Xputer" (ein Nicht-Von-Neumann-Computer) sollte n​icht verwechselt werden m​it dem "Transputer" (der e​in Von-Neumann-Computer ist).

Programmierbare Logik
Konzepte

ASIC • SoC • FPGA (CLB) • CPLD • EPLD • PLA • PAL • GAL • PSoC • Reconfigurable Computing (Xputer) • Soft microprocessor • Circuit underutilization • High-level synthesis • Hardwarebeschleunigung

Programmiertechnik

Masken-programmiert • Antifuse • EPROM • E²PROM • Flash • SRAM

Programmiersprachen

Verilog (A, AMS) • VHDL (AMS, VITAL) • SystemVerilog (DPI) • SystemC • AHDL • Handel-C • PSL • UPF • PALASM • ABEL • CUPL • OpenVera • C to HDL • Flow to HDL • MyHDL • JHDL • ELLA

Hersteller

Accellera • Actel • Achronix • AMD • Aldec • Atmel • Cadence • Cypress • Duolog • Forte • Intel (Altera) • Lattice • National • Mentor Graphics • Microsemi • Signetics • Synopsys (Magma, Virage Logic) • Texas Instruments • Tabula • Xilinx

Produkte
Hardware

iCE • Stratix • Cyclone • Arria • Max • Kintex • Zynq • Virtex

Software

Intel Quartus Prime • Xilinx ISE • Xilinx Vivado • ModelSim • VTR

IP
Proprietär

ARC • ARM Cortex-M • PowerPC • LEON • LatticeMico8 • MicroBlaze • PicoBlaze • Nios • Nios II

Open-Source

JOP • LatticeMico32 • OpenCores • OpenRISC • RISC-V • Zet

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