Сергей (ramlamyammambam) wrote,
Сергей
ramlamyammambam

Categories:

Асинхронные FPGA и позитронный мозг

Такое ощущение, что грядёт тихая революция в области цифровой логики: переход на асинхронный дизайн. Любопытный, но малоизвестный факт: в 2012 году Интел предоставил стартапу Achronix свои заводы для производства асинхронных FPGA-чипов.

Есть несколько методологий асинхронного дизайна. Одна из них, под названием Null Convention Logic (сокращённо NCL), в качестве базового элемента использует так называемый пороговый вентиль. Обозначается он так:



Как и традиционный логический вентиль типа И или ИЛИ, он имеет несколько входов, один выход и, возможно, инверсию выхода. Кроме того, у него есть параметр M - порог срабатывания. К примеру, вентиль с порогом 2 переходит в активное состояние, когда как минимум два входа активны. В неактивное состояние пороговый вентиль переходит, когда все входы неактивны. Заметьте: вентиль с порогом M>1 обладает гистерезисом. Пока количество активных входов меньше порога, он сохраняет предыдущее состояние.

Из таких вентилей, применяя dual-rail протокол, можно строить цифровые логические схемы произвольной сложности. Например, так выглядит однобитный полный сумматор:


Для сравнения, полный сумматор на традиционной логике:



А теперь самое интересное. Знаете ли вы, как устроен нейрон, элементарный кирпичик нервной системы и мозга? Он имеет несколько отростков-дендритов (входов) и один аксон (выход). Для возбуждения нейрона нужно раздражение от нескольких дендритов (порог). Очень похоже на NCL-вентиль, не так ли?


Представьте, что через некоторое время, усилиями биохимиков и генетиков, можно будет выращивать "живые" нейронные сети заданной конфигурации. Если вы помните, в известной новелле Азимова про три закона робототехники, всё начиналось с изобретения позитронного мозга. Возможно, не так долго осталось ждать.

До сих пор разработка асинхронных логических схем осложнялась отсутствием возможности прототипирования и отладки их с использованием FPGA. Чипы Achronix могут поправить ситуацию.
Tags: fpga, асинхронная логика
Subscribe

  • Подводим итоги

    ЖЖ был приятным местом когда-то, да жаль, попал в нехорошие руки. Читайте меня на Dreamwidth.

  • Завтра в парке Joseph D.Grant

    Есть ли желающие прогуляться завтра по верхушке хребта в парке Joseph D.Grant? Присоединяйтесь! Собираемся в 12:00 на парковке по ссылке:…

  • Получил ответ от сенатора

    В сентябре через клуб ARRL я отправил письмо сенатору от Калифорнии Дайэнн Файнстайн, с просьбой поддержать законопроект " Amateur Radio Parity…

  • Post a new comment

    Error

    Comments allowed for friends only

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 36 comments

  • Подводим итоги

    ЖЖ был приятным местом когда-то, да жаль, попал в нехорошие руки. Читайте меня на Dreamwidth.

  • Завтра в парке Joseph D.Grant

    Есть ли желающие прогуляться завтра по верхушке хребта в парке Joseph D.Grant? Присоединяйтесь! Собираемся в 12:00 на парковке по ссылке:…

  • Получил ответ от сенатора

    В сентябре через клуб ARRL я отправил письмо сенатору от Калифорнии Дайэнн Файнстайн, с просьбой поддержать законопроект " Amateur Radio Parity…