Lennart Lindh:
Riskabelt att ignorera
den rekonfigurerbara vägen
”Ignorera inte rekonfigurerbara lösningar!” Så sade Reiner Hartenstein på konferensen FPGAworld 2009! Att ignorera Reiner Hartenstein kan bli ödesdigert både för akademien och i industrin och därmed innebära stora kostnader för samhället. Det skriver Lennart Lindh, professor i inbyggda system vid högskolan i Jönköping.Svenska företag är beroende av att kunna konstruera konkurrenskraftiga inbyggda datorsystem och om företaget missar ett teknikskifte, påverkar det hela verksamheten. Utveckling av programvara för inbyggda system har blivit kostsam. Klockfrekvensen för exekvering av sekventiella mjukvaruprogram har nått ett tak och nu förfinar processor-företagen tekniken med flerkärniga arkitekturer, vilket ger en grov parallellism.
Den rekonfigurerbara arkitekturen kan innebära nästa tekniksprång för att möta kommande generations inbyggda system. Det finns idag inget företag i Sverige vilket självt har kraft och kompetens att genomdriva forskning på rekonfigurerbara arkitekturer. Jag anser att samhälle och industri tillsammans måste genomföra forskning på det här området. John Hennessy, rektor för Stanford University i Kalifornien har sagt ”when we start talking about parallelism and ease of use of truly parallel computers, we’re talking about a problem that’s hard as any that computer science has faced … I would be panicked if I were in industry”.
Det finns ett starkt mantra inom akademi och industri, att abstraktionerna skall göra så att vi bygger system på en hårdvara med sekventiella mjukvaruprogram. En person på ABB har funnit att en rekonfigurerbar arkitektur ger 1000 gånger högre prestanda och lägre produktionskostnad än dagens lösning med traditionell mjukvara i deras produkt.
Jag hälsade nyligen på några kollegor i tyska Karlsruhe och de visade hur man under drift kan byta delar av programmeringen i FPGA:er. Bytet av programvara -realiserades och validerades i en bil. Att det går att genomföra på det här sättet skapar enorma möjligheter. Några studenter jag hade i en projektkurs konstruerade en massivt parallell spelmotor i VHDL för det klassiska Pacmanspelet. Denna klockades med långsamma 50 Hz och det gick inte att märka någon skillnad i tidsbeteendet jämfört med en persondator som klockas med betydligt högre frekvens.
För ungefär 30 år sedan startade en snabb utbildningsrevolution inom VLSI-konstruktion vilket samhället har haft en enorm nytta av. Jag anser att det nu behövs det en ny utbildningsrevolution och även forskningsresurser till området kring rekonfigurerbarhet. Min erfarenhet säger att det är svårt att förändra den sekventiella inlärningen vilket får mig att tänka på vad en student skrev till mig för några veckor sedan. ”Det är frustrerande när man läst programmering i 5 år och står här efter 3 veckor på ruta 1, man är sekventiellt förstörd”.
Jag hoppas att det inte är på samma sätt om 5 år, då hopas orosmolnen!
Lennart Lindh är professor i inbyggda system vid högskolan i Jönköping.