FPGA with Customizable Circuits: ¡Adiós Ley de Moore!

FPGA with Customizable Circuits: ¡Adiós Ley de Moore!

Futuros computadores requerirán de nuevos hardware y paradigmas de programación para romper los límites del rendimiento.

Gran parte de los actuales computadores continúan estando basados en los principios de John Von Neumann (1945), conformados por transistores que procesan datos mediante el control de flujo de la corriente eléctrica; modelo que ha iniciado su lenta adaptación hacia el paralelismo, añadiendo múltiples núcleos (hasta 8 en microprocesadores para PCs y smartphones convencionales).

Peter Bentley, investigador de The University College London, piensa que el enfoque de los actuales computadores multi-núcleo, es similar a pretender unir múltiples automóviles para construir algo parecido a un tren… concepto que podría funcionar, pero que no rivalizaría con los veloces trenes bala; por lo que la consignia debería ser: desarrollar al “tren bala” que permita la construcción de nuevos computadores que superen significativamente el nivel de rendimiento y prestaciones de los actuales.

Para superar los niveles de rendimiento de los computadores actuales, uno de los caminos a seguir podría ser el inspirarse en la biología del cerebro humano, órgano donde miles de millones de neuronas, están cada una conectadas a hasta miles de otras, pudiendo resolver algoritmos enormemente complejos en paralelo. Concepto que funciona perfectamente bien en la naturaleza, y que podría funcionar también en los computadores.

Imitando a la naturaleza, el investigador está diseñado un microprocesador denominado Field Programmable Gate Array with Customizable Logic Circuits “FPGACLC”, conformado por cientos (o miles e incluso millones) de núcleos heterogéneos muy simples (optimizados para diversas cargas de trabajo y que operan imitando las diversas regiones/áreas del cerebro).

Estos permitirán la construcción de computadores con una capacidad de aprendizaje y toma de decisiones sin precedente, y revolucionarán (en un futuro) segmentos como los vehículos automatizados (estos podrían estar “atentos” ante cualquier peligro y reaccionarán ante ellos con reflejos sobre-humanos), simulaciones (meteorológicas, militares, espaciales), cómputo en la nube, entre otros.

Dado los drásticos cambios arquitecturales y conceptuales de estos nuevos microprocesadores multi-núcleo masivos, se deberán también introducir nuevos paradigmas de programación, diseñados para lidiar con los nuevos desafíos que plantea el nuevo microprocesador (posibles conflictos, cuellos de botella, desconexiones y cuelgues al compartir datos entre miles de núcleos).

La programación secuencial usada actualmente, podría terminar denominándose dentro de poco “programación legada”, pues en los siguientes años irá siendo remplazada por un modelo de programación paralelo nuevo, moderno y diseñado desde cero; modelo que requerirá de programadores con habilidades muy distintas a las de los actuales.

Según su creador, microprocesadores como FPGACLC revolucionarán el mundo de la computación, representando el próximo paso evolutivo y el abandono de un modelo computacional del siglo pasado.