可重構計算

換言之，FPGA動態可重構技術就是對FPGA的全部或者部分邏輯資源實現在系統的動態的功能變換，動態可重構FPGA則是基於動態重構技術的一種可在系統實現動態配置的新型FPGA晶元。相對於靜態系統重構，動態部分重構縮短了重構的時間，而且在重構時，非重構部分依然運行，其寄存器中的數據不會丟失，從而減少了重構系統的開銷，提高了系統運行的效率。可重構計算的概念早在20世紀60年代就已提出。在通用微處理器上也運用了這一思想，如組件就是利用多路選擇器來實現功能的變化，而這些組件一般與計算結構不發生直接聯繫。目前，可重構計算已有較大發展，主要目標是希望通過硬體可編程，來自適應計算任務的需求，以期達到最佳性能；而且這種硬體結構的變化，能實時地適應計算任務要求的變化。

可重構計算的底層技術是FPGA編程技術。其中主要有兩種，一種是反熔絲技術，即我們通常所說的電可擦寫技術。這種技術在早期的PAL中廣泛使用，但這種技術的可重構實時性太差。另一種是基於靜態存儲器(SRAM)可編程原理的FPGA編程技術，其基本原理是：FPGA中各部件之間由SRAM相接，通過對SRAM編程便可實現應用的需求。這樣，FPGA硬體可編程，就如同一般SRAM的可編程。需要特別指出的是，FPGA的可編程實現運用了靜態存儲器的基本原理，但實質與通常意義上的可編程是完全不一樣的。

採用可重構計算技術構建的可重構系統通常由三個部分組成：主機、RPU (Reconfigurable Processing Unit)和存儲系統。主機用來提供用戶介面和I/O服務，編譯器和其他工具也在主機當中。通常，任何商用PC和工作站都可以看作是主機。影響主機性能的最主要因素是系統的匯流排帶寬，大量的數據將從主機傳輸到可重構處理器中，因而提高匯流排帶寬是非常必要的。

可重構計算的優點是硬體設計的實現基於軟體的靈活性，並且保持了傳統的基於硬體方法的執行速度。其體系結構可變的特點，很好地適應了實際應用中的多元化需求。隨著深亞微米VLSI技術的不斷發展，FPGA各方面的特點也促使著FPGA逐漸地取代了ASIC市場。以FPGA為先導的可重構技術，是半導體科學、材料科學、電子工程和計算機科學的前沿研究領域，現在目前應用最廣泛的是XILINX公司和ALTERA公司晶元。