ایده یک شرکت نوپا برای رونق بازار FPGA

FPGA تراشه‌ای است که می‌توان با برنامه‌نویسی، ساختار داخلی آنرا به دلخواه تغییر داد تا مناسب کاربردی شود که مدنظر ما است. معماری کلی این تراشه‌ها دهه‌ها است که بدون تغییر باقی‌مانده است. ساختار داخلی FPGA را می‌توان بصورت مجموعه‌ای از بلوک‌ها تصور کرد که برخی وظیفه مسیریابی دارند و برخی بعنوان اجزای منطقی بکار می‌روند. بطور معمول بلوک‌های مسیریابی به گونه‌ای در ساخت تراشه قرار می‌گیرند که بتوان با آنها پیچیده‌ترین سیم‌بندی را هم پیاده کرد. برای دستیابی به این هدف، در  ساخت این تراشه‌ها، ۱۰ تا ۱۴ لایه فلز استفاده می‌شود. این لایه‌های فلز و عایق‌های همراه آن‌ها، خاصیت خازنی مزاحمی ایجاد می‌کنند که باعث اتلاف توان می‌شود.

شرکت نوپای Efinix طرح جدیدی برای FPGA پیشنهاد داده است که در نتیجه آن، تراشه کوچکتر شده، ساخت آن ساده‌تر می‌شود و به تنها هفت لایه فلز برای ارتباط بخش‌های داخلی نیاز خواهد داشت و این یعنی کاهش یافتن اثر خازنی و کاهش  اتلاف توان. بر اساس ایده این شرکت، نه تنها می‌توانیم قطعات و سیم‌بندی درون تراشه را به دلخواه پیکربندی کنیم، بلکه می‌توانیم تعیین کنیم کدام بلوک نقش سیم  و کدام یک نقش قطعه منطقی را بازی کند. چنین امکانی باعث صرفه‌جویی در منابع درون تراشه شده، مسیریابی و اتصال اجزای مختلف مدار پیاده شده در تراشه را ساده‌تر می‌کند و برای بخش‌های مسیریابی به تعداد لایه‌های کمتری  نیاز خواهیم داشت.  علاوه بر این، ترکیب چنین تراشه‌ای با انواع دیگر تراشه‌ها نظیر  «سیستم روی تراشه»(SoC) یا مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC) نیز ساده‌تر خواهد شد.

مقایسه ساختار سنتی FPGA ( سمت چپ) و طرح پیشنهادی Efinix ( سمت راست). هر بلوک آبی، یک عنصر منطقی و هر بلوک زرد یک عنصر ارتباطی است. در طرح سنتی، وظیفه هر بلوک ثابت است و فقط می‌توان آنها را انتخاب کرد. در طرح Efinix، می‌توان بر اساس نیاز، وظیفه هر بلوک را به دلخواه تعیین کرد و سپس از آنها استفاده کرد.

 شرکت Efinix  سرمایه لازم برای پیاده‌سازی ایده خود را بدست آورده است و  قصد دارد در سال ۲۰۱۸  کار تولید محصولات مبتنی بر این فناوری را آغاز کند. جالب است که بزرگترین سرمایه‌گذار، شرکت Xilinx، یکی از دو شرکت مهم حوزه FPGA بوده است. Xilinx با اعتقاد به اینکه راهکار Efinix امکان استفاده از FPGA را در کاربردهایی فراهم می‌کند که تا به امروز ممکن نبوده اعلام کرده است: «ما علاقه‌مندیم که در این راهکار سرمایه‌گذاری کنیم و به همکاری با این شرکت می‌اندیشیم». Efinix نیز اعلام کرده است که قصد رقابت با شرکت Xilinx را ندارد بلکه قادر است بازار FPGA را رونق ببخشد بطوریکه ارزش بازار ۵ میلیارد دلاری امروز FPGA را به ده میلیارد دلار برساند.