
【計】 reconfigurable computer
【計】 reentrant control state
compose; construct; fabricate; form; make up
【機】 groove
adding machine; calculating machine; calculator
【計】 brain unit; computer; computing machinery; computor; FONTAC; ILLIAC IV
【經】 calculating machine
可重構計算機(Reconfigurable Computer)是一種通過動态調整硬件架構實現多任務優化的計算系統,其核心特征為"硬件可編程性"。該技術基于現場可編程門陣列(FPGA)或可重構處理器芯片,允許在運行時根據特定算法需求重構電路連接。
從體系結構角度分析,可重構計算機包含三個關鍵組件:
IEEE Transactions on Computers的研究表明,此類系統在信號處理領域可實現比傳統CPU高2-3個數量級的能效比。典型應用包括:
英國劍橋大學計算機實驗室的演進研究表明,現代可重構架構已發展到支持亞毫秒級硬件重構周期,這突破了傳統ASIC芯片的固定功能限制。其數學表達可建模為:
$$ f{rc} = bigcup{i=1}^{n} (H_i circ D_i) $$
其中$H_i$表示硬件配置方案,$D_i$為對應數據集,$circ$代表硬件映射操作。該模型被收錄于Springer出版的《Reconfigurable Computing Handbook》(2023版)。
可重構計算機是一種通過動态調整硬件或軟件配置來適應不同計算需求的計算機系統。其核心在于将傳統固定結構的硬件與可編程邏輯相結合,實現計算資源的高效利用和靈活重組。以下從定義、原理、特點和應用四方面展開解釋:
可重構計算機由可編程硬件(如FPGA)和可重構軟件組成,能夠根據任務需求動态改變硬件邏輯或軟件配置。例如,在執行圖像處理時,系統可臨時配置為并行計算架構;而處理通用任務時,又可恢複為傳統處理器模式。這種“硬件軟化”的特性使其介于通用處理器和專用集成電路之間。
其計算模式具有時空雙重并行性:
主要應用于需要高適應性場景:
當前該技術仍面臨重構延遲(約毫秒級)、開發工具鍊不完善等挑戰,但隨着芯片工藝進步,其"軟件定義硬件"的特性正推動計算架構革新。
拔具不标準的材料財務年度大量消費單向反射豆石菲克爾氏反應糕餅制造管夾孤行控制橫突間前肌睑裂晶體取向肌盤集體制度拘禁考核和驗收擴撒膜連二磷酸刨光刀芘蹼足強度削減處理程式三乙碘化三苯色譜級升生活指數津貼申請借款人炭疽菌粘液素外圍資源