En parallell løsning av cellulær utvikling i maskinvare

Abstract

Dagens elektroniske kretser utvikles som regel med en top-ned designstrategi. Siden kretsene blir større og mer komplekse blir designet av kretsene også en større og vanskeligere jobb. For å takle denne økende kompleksiteten har det blitt introdusert nye designmetoder, blant annet inspirert av naturen. Denne type maskinvare kan for eksempel bruke evolusjon, cellestrukturer eller prøve å simulere intelligens.

En mye brukt platform for biologisk inspirert maskinvare er FPGA. På grunn av en del begrensninger med denne har datamaskingruppa ved IDI på NTNU introdusert en virtuell FPGA kalt Sblock. Dette er en platform som fjerner en del av begrensningene fra å jobbe direkte på en FPGA og består av en matrise med celler. Hver celle har en funksjonalitet og en development-prosess som forandrer funksjonaliteten til cellen ut fra visse regler. Tidligere har det blitt laget en implementasjon av en Sblock-matrise med development-prosessen i en sentral ko-prosessor.

Målet med denne oppgaven er å implementere og teste ut en Sblock-matrise hvor også development-prosessen er lagt parallellt i hver Sblock og finne ut hvor store matriser som er mulige å lage med tilgjengelig maskinvare.

Resultatene viser at Sblock-matrisen skalerer godt og at brukt maskinvare øker lineært med antall Sblocker i matrisen. Den nye implementasjonen fungerer korrekt, men noen instruksjoner har blitt fjernet og noen lagt til i forhold til den tidligere implementasjonen.