Khi nói đến FPGA, người ta nhắc đến ngay nhà sản xuất Altera và Xilinx. Nếu có người nào đó hỏi tôi ưa thích Xilinx hay Altera hơn, tôi không ngần ngại chọn Xilinx. Không chỉ đơn thuần vì tôi quen với Xilinx hơn, hay các công cụ hỗ trợ thiết kế hoàn thiện hơn và cho phép người dùng can thiệp sâu vào hệ thống hơn. Mà vì các FPGA của Xilinx từ dòng Virtex trở đi, có tính năng "tái cấu hình động một phần" DPR (Dynamic Partial Reconfiguration) của FPGA. Vậy DPR là gì và đâu là ưu điểm của nó?

Khả năng tùy biến phần cứng là đặc điểm nổi trội của FPGA. Tuy nhiên thông thường, ta phải cấu hình lại toàn bộ FPGA nếu muốn thay đổi, ngay cả khi chỉ là một phần của FPGA. Tuy nhiên với dòng Virtex của Xilinx, bạn có thể thay đổi một phần của FPGA trong khi các phần khác không ảnh hưởng và vẫn hoạt động. Vậy DPR có gì ghê gớm?

Với DPR, ta sẽ không mất nhiều thời gian và năng lượng vô ích cho quá trình cấu hình hệ thống, nhất là với những hệ thống không cần thay đổi nhiều giữa những lần cấu hình. Bạn thiết kế một bộ lọc số FIR mà tại một thời điểm chỉ có thể là lọc thông thấp, thông cao, thông dải hay chắn dải. Khi đó, ta dành một vùng tài nguyên trên FPGA để thiết kế bộ lọc FIR dùng DPR. Ta có thể hoán đổi bộ lọc từ lọc thông thấp thành thông cao, trong khi các phần khác của FPGA vẫn hoạt động. Ngay cả Stratix 3-FPGA mới nhất của Altera hãng đối thủ của Xilinx cũng không có tính năng này.

Ngoài ra, trong khi các họ FPGA khác có tính năng DPR của Atmel (AT40K, AT28F), Actel, Lattice các công cụ hỗ trợ còn thiếu, thì Xilinx khá chú tâm đến phát triển các phần mềm hỗ trợ thiết kế. Bạn đừng hoa mắt với một lô các phần mềm của Xilinx. Các công cụ cần thiết để thiết kế FPGA với tính năng DPR chỉ là ISE, EDK và PlanAhead, trong đó ISE và EDK đóng vai trò không thể thiếu, còn PlanAhead giúp bạn tối ưu hóa và dễ dàng tạo file cấu hình.

Hùng Mạnh