Programmerbare chips er ikke længere blot en komponent, som elektronikingeniørerne fifler med i laboratorierne. FPGA-teknologien (Field-Programmable Gate Array) er efterhånden så moden, at den både er til at betale og anvende til noget fornuftigt.

Ikke mindst når det gælder de lidt tungere applikationer i industrien, vil de programmerbare kredsløb komme til at spille en snarlig stor rolle, spår teknologichef Peter Grønning fra udviklingshuset Data Respons.

»I dag ses FPGA'en ikke som en simpel dekodningskomponent. Den er derimod hurtig til matematiske beregninger uden de fysiske begrænsninger, som et hardware-modul har. Desuden kan den opgraderes i software, så man behøver ikke skille maskinen ad, når man opgraderer,« siger Peter Grønning.

Det er ikke kun FPGA'ernes kompleksitet og formåen, der har gennemgået en kraftig udvikling over de seneste år, men også de tilhørende udviklingsværktøjer, tilføjer han.

Men selv om FPGA'en dermed konkurrerer med mikrocontrollere og signalprocessorer, er den stadig ikke blandt hyldevarerne, når man vil opbygge sin industri-pc. Men det begynder at komme, forklarer han.

»På modulniveau findes der ingen standardisering, der supporterer FPGA'er. Men i Fjernøsten spørger flere leverandører til input på dette område. Måske bliver det sådan, at man kan bestille en specifik funktionalitet på et modul,« siger Peter Grønning.

Især i de modulopbyggede industri-pc'er ser han en stor fremtid for FPGA'erne. I systemer, der for eksempel benytter sig af kompakte pc-moduler (COM-Express-moduler), vil det give fordele at have en flydende grænse mellem funktionaliteten i pc'en og FPGA'en. I nogle tilfælde kan COM-Express-modulet helt erstattes af en FPGA, hvorved der frigøres ressourcer fra pc'ens cpu.

»Det ser vi i for eksempel køstrukturer, filtrering eller FFT-beregninger. Man kan for så vidt godt lave komplette mikrocontrollere, der både kan håndtere Linux og større applikationer, selv om FPGA'erne på dette punkt ikke er nær så kraftige som pc'er. Pc'ens cpu vil sandsynligvis fortsat være den dominerende komponent i de fleste systemer,« siger han.

Men helt rosenrødt ser det alligevel ikke ud, for FPGA'en har også sine begrænsninger. Foruden højere startomkostninger ved udvikling og opbygning af systemet er den i hård konkurrence med blandt andet Intels kraftige Atom-processorer.

»Pc-modulerne er helt ubestridte i modulære systemer, men i nogle tilfælde vil man slet ikke have brug for en pc, men kan køre sine programmer direkte på FPGA'en. Har man ikke de store behov for pc-funktionalitet, kan man måske spare et industri-pc-kort som for eksempel et COM-Express-modul til flere tusinde kroner. Men man skal lige gøre sig sit trade-off klart,« understreger Peter Grønning.

Peter Grønning fortæller om FPGA'ens muligheder i industrielle pc'er fredag den 4. september kl. 10 på HI09.

Fakta: FPGA: FPGA (Field Programmable Gate Array) er en komponent på linje med CPU–er og andre integrerede kredse (chips). Men til forskel fra chips kan en FPGA efterfølgende omprogrammeres og gives funktioner ud fra designingeniørens ønsker.

Tidligere blev FPGA–er ofte anvendt til at udvikle prototypeelektronik på vejen til det endelige produkt.

I dag, hvor FPGA–en er blevet væsentligt kraftigere og billigere, bliver de brugt i et hav af anvendelser, ofte relateret til realtime-processer.