FPGA テクノロジには、変更したデザインで再製造することなく、オンサイトでプログラムおよび再プログラムできる柔軟性があります。Dynamic Function eXchange (DFX) はこの柔軟性をさらに一歩進め、動作中の FPGA デザインをダイナミック コンフィギュレーション ファイル (パーシャル BIT ファイル) を読み込むことにより変更できるようにします。フル BIT ファイルで FPGA をコンフィギュレーションした後、パーシャル BIT ファイルをダウンロードして FPGA のリコンフィギャラブル領域を変更します。この際、リコンフィギュレーションされない領域で実行されているアプリケーションが影響を受けることはありません。
次の図に、Dynamic Function eXchange の基本的な概念を示します。
この図に示すように、Reconfig Block A にインプリメントされたファンクションは、A1.bit、A2.bit、A3.bit、または A4.bit のいずれかのパーシャル BIT ファイルをダウンロードすることにより変更できます。FPGA デザインのロジックは、リコンフィギャラブル ロジックとスタティック ロジックの 2 種類に分類できます。FPGA ブロックの灰色の部分はスタティック ロジックを表し、Reconfig Block "A" と示された部分はリコンフィギャラブル ロジックを表します。スタティック ロジックは動作し続け、パーシャル BIT ファイルの読み込みの影響は受けません。リコンフィギャラブル ロジックは、パーシャル BIT ファイルの内容に置き換えられます。
1 つの FPGA でハードウェアを動的に時分割できる機能には、多数の利点があります。その一部を次に示します。
- 特定のファンクションをインプリメントするのに必要な FPGA のサイズを削減して、コストおよび消費電力を削減
- アプリケーションで使用可能なアルゴリズムまたはプロトコルの選択肢が広がる
- デザイン セキュリティの新しい技術を使用可能
- FPGA のフォールト トレランスを向上
- 再構成可能コンピューティングを促進
- 運用システムにアップデート (修正および新機能) を送信
Dynamic Function eXchange は、サイズ、重量、消費電力、コストを削減するだけでなく、新しいタイプの FPGA デザインを可能にします。