FPGA mu Mulembe: Abakola, Ebikola, n'Ensonyi
FPGA zigenda mu maaso mu byuma eby'obuwangwa, nga zikiriza abakola okuleeta empapula z'obusanyizo mu makubo. Ebyo byonna bigezaako okukola eby'okulonda, emizannyo, n'obutwaala obugazi. Mu amangu g'omulembe ogw'obwangu, ensonga ezibadde zituufu ku FPGA zijja ku lusegere, nga ebyuma eby'obulabirira by'ekiyambi bigenda otteka eby'obugumu weyo. Obwaffe obw'ebyobulimi, abakola ab'enjawulo, n'abasomesa balina enkola ezitono ezijja okuzuula ebikozesebwa by'olubugumu mu nsi yonna n'ebitundu eby'enjawulo.
Ekitundu kino kilaba mu ngeri ey’omunda engeri FPGA ezikuleetawo empinduka mu byuma eby’obuwangwa, eby’okuyiga, n’okutandika bizinensi. Mu byafaayo by’ekikadde, FPGA yali ebintu eby’ekyuma eby’enjawulo ku bigambibwa mu byobulimi, naye leero ebyo bisobola okukola kyokka ekkubo lisinga okusobola okugezaako oba okukendeeza ebipimo. Tuwulira engeri ebyokugazi, amateeka g’okuteeka emikutu, n’obusobozi obw’obuwandiisi obuweereddwa nga bwe kimu mu ngeri ez’enjawulo ezivuddeko.
Amateeka n’ekibalo ky’FPGA
FPGA yaliko olwaleero mu ebbanga ly’emyaka, era yatandikibwa ng’ekigendererwa ky’okuteeka obujjanjabi mu byuma eby’enjawulo. Mu nsi ya 1980 ne 1990, kampuni ng’Xilinx ne Altera zateekawo FPGA ezisobola okukozesebwa mu bizinensi n’amaloboozi. Ebyo byateekawo amaanyi g’okukyusa engeri ebyuma eby’enjawulo ebyakolanga: waliwo okufuna ebyuma ebisobola okukola eby’enjawulo nga tebannamanyi kubanga byafuuka bokose ku bintu by’abantu. Mu myaka esooka, ebikozesebwa bya FPGA byali birabika nga birina obuzibu mu nteekateeka, naye okugezesa okw’amaanyi ku bitundu eby’enjawulo kwe kwongera obuyambi.
Eby’enjawulo by’okulaba ku FPGA byajja mu lugendo olutali lwa community-driven toolchains. Ebikolebwa nga Project IceStorm ne Yosys byayamba mu kusobola okuyitamu ku bitundu bya Lattice iCE40. Mu biseera ebyo, abasajja abaali mu kitundu ky’open-source baalongoosa SymbiFlow ne NextPNR okuteeka mu nsi enkola z’okukola FPGA nga tebamanyi. Kino kyasobozesa abantu abamu okugeza ku FPGA nga tebamanyi ogw’okubiri obwaikulu bwa EDA.
Ebikolwa eby’omupiira: Empuliziganya ento n’ebyuma eby’ekyuma
Leero waliwo ebikozesebwa eby’enjawulo ebyawandiikibwa n’ebimu ku byuma eby’obugagge. Ebikozesebwa eby’omupiira bye byawandiikibwa ku developer boards nga TinyFPGA, iCEBreaker, ne ULX3S byogera ku mawanga. Ebyuma bino byandibadde birina praysi emazzi, okuva ku ttaaka eriwangula $20 okutuusa $200 ku bifo ebikula, nga ULX3S oba board ezikola ku Lattice ECP5 zisobola okugula ku $100-$250 mu myuka gy’obusuubuzi. Ebyuma eby’obulabirira ebyo byasobozesa abakola okufuna obubonero obupya mu myaka gya 2015 okutuusa 2024.
Ebyuma bino byasuubira okukola ekintu eky’enjawulo mu makubo g’obuwangwa: okulongoosa amateeka, okukola machine-specific accelerators, n’okuteeka mu kuteekateeka emikutu gy’ebyuma eby’obulabiriri. Abakola baasobola okuteeka FPGA mu byuma by’okukyusa amaanyi, okulimba engeri y’okuyanguya mu by’obusanyizo, n’okutereeza ebigambo eby’enjawulo emabega. Kino kyasobozesa era abakola b’engeri endala okutegeera engeri FPGA gye ziyinza okukola n’okuwandiika.
Embeera mu makubo ag’okutvuma: Emikolo gyonna n’okusooka
Ku nsonga y’ebikadde, okugezesa kweby’open-source ku FPGA kyayitamu mu nteekateeka y’obusobozi bwa community. Mu 2015, ekitongole ky’abakozi abalala kyatandika Project IceStorm era kireetera obukodyo obwasobola okutambula ku bitundu bya Lattice iCE40. Ebyuma bino byatuukiribwa okuva mu by’obulimi ne by’obusanyizo n’ebyokulonda. SymbiFlow era NextPNR bye byasalawo okwongera ku pulaani y’obukodyo, era byamu ku nju y’abakozi ab’enjawulo.
Mu 2022, AMD yassaniddwawo Xilinx — ekintu ekikulu mu nsi y’ebikozesebwa eby’enjawulo. Kino kyakola ebirowoozo eby’enjawulo mu makubo g’okutunda FPGA mu data centers era mu by’obugagga. Naye ku ludda olulala, eby’obussembayo bya open-source byakomaako okuva ku mukago ogw’abo nga basaadde abantu abakola n’abasomesa okugezaako n’okuyiga. Okusinziira ku byawandiikibwa eby’omunda, okuwandiika kw’ebitabo n’ebyokulabirako byasobozesa abakola abamu okufuna amaanyi gonna mu by’obuwangwa.
Ekizikiza mu market n’ensonga z’eby’obutonde
Olwa market, FPGA yajja nga ekintu ekimu ekirina obuvunaanyizibwa obuto okuva mu by’obulimi okuva mu bizinensi ezikulu. Ebitundu by’ebyuma by’ebyobuwangwa byokka byali biganyulwa mu biggulu ebirala, naye ekibalo ky’obusuubuzi kyogeraganya nti ebikozesebwa eby’obwanika n’obukuumi bijja kuwandiikiranga ku FPGA. Abakola b’amakampuni ag’obulamu n’eby’obutonde basobola okunoonya obulungi ku FPGA ng’okukuuma embeera z’amawulire, okuteeka emize, n’okukuuma nnyini.
Mu ngeri y’ebintu eby’enjawulo, ebikozesebwa mu by’obuggwanga, obulamu, n’eby’obulimi byonna byetaaga enkozesa z’ekirungi. Ebyuma by’obulabirira eby’obukuumi byetaaga okutegekebwa okukyusibwa, era FPGA zirina obusobozi obusobola okwongera obugumu bw’ebyo. Abaasaasizi abato nga startups basobola okusitula FPGA mu bizinensi ezisobola okwongera empuliziganya mu kukola hardware-specific accelerators — ebyo byandibadde nga bisembayo mu budde obutono.
Ekigendererwa ky’emu: Eby’obusanyizo, eby’okuyiga, n’eby’obufuzi eby’ekika
Eby’obusanyizo by’FPGA byasinga okutwala abantu mu kusoma n’okukola. Ebitundu eby’obulabirira eby’eby’akasimu kavuddeko, era amasomero ag’enjawulo gasobola okukozesa FPGA mu kusomesebwa kw’obwangu. Ebikozesebwa eby’enjawulo ebiri mu makubo ga community bigenda kwaffe okukyusa engeri abakola abato basomesa n’okukola projects ezikwata ku hardware. Okusobola okuwa abakola obuyambi mu nsonyi n’okufunamu obuto obulungi, abayizi balina okufuna access ku boards ezirabika nga zitundu ku pulesenti.
Okugenda mu maaso, eby’obuwandiisi by’open-source ndetse n’emikago gy’ebikozesebwa bijja kutuusa ku mukisa ogw’okwongera amateeka mu bifo eby’obusuubuzi. Abakola b’ebyobuwangwa balina okwewala okufuna obukozi bw’amaanyi mu nju z’ebikozesebwa eby’enjawulo, naye mu kifo ky’okuddamu, obukkatale bwa community buli ku maaso g’okuteekateeka obulungi. Kino kijja kuba n’okusobola okwongera obwaakusaba mu nsi y’ebikozesebwa.
Era tutya? Ebifo eby’okusaba n’ebikyamu eby’enjawulo
Abakola, abasomesa, n’abakola eby’obutonde balina okufuba okukikola mu ngeri etali emu: okukyusa ebigambo, okwekubyako ku byuma eby’obulabiriri, n’okutereka emikisa gy’okubeera mu community. Okukola projekiti ng’ebyo byawandiikibwa ku FPGA kisobola okutondawo amagezi ku by’obuwangwa ebigenda mu maaso. Embeera y’ensimbi n’ebikozesebwa eby’enjawulo bijja kuba ekizibu mu butuufu obw’ebyobuwanguzi, naye enkola y’okusobola okufuna boards ezo zikyusiza obukulu mu kusomesa n’okutandika bizinensi.
Kwataliiko kukuba ng’obulamu bw’ensobi, ensi yonna erina amaanyi gano. Abakola b’omunda bazze bamala emyaka gyokka nga batandika okwongeramu empapula, era ebikozesebwa byabwe byogera ku maanyi ag’enjawulo. Kino kiva ku byawandiikibwa, amawulire ag’olowooza, n’ensonga z’eby’okutwala eby’obulamu. Mu kiseera kino, FPGA era zigira ekifo eky’enjawulo mu kukola ekizikiza ky’okutondebwa kw’ebyuma eby’obuwangwa mu nsi yonna.
Mu ngeri y’okumaliriza, omulembe gwa FPGA gulina ebintu eby’enjawulo eby’essawa n’ebireeta obutuufu ku kalulu k’obukugu. Okugeza obwangu mu open-source EDA, ebyuma eby’obuwangwa ebirabika okuva ku $20 okutuusa $250, n’okugula kw’ebikozesebwa mu bizinensi byonna bisobola okutema ekisa ekikulu mu by’obusuubuzi n’eby’obulimi. Abakola baakubeera mu mawanga gano mu kusaba eby’obulamu, n’okutuusa mu ntikko ensonga ez’enjawulo ezijja kunnyonnyola mu nsi y’obukola eby’ebyuma.