4.1.6. Настраиваемость

В данной категории микросхемы ASIC и FPGA имеют значительное преимущество перед ASSP, посколь­ку изначально их легче наделить теми специфическими свойствами, которые разработчик ставит целью заложить в создаваемую им архитектуру. Это преимущество выражается как в поддержке многочисленных алгоритмов, не реализованных для ASSP, так и в наличии нужных разработчику свойств для управления ИТ-системой пли настройке под конкретную задачу. Проще говоря, эти качества позволяют создать уст­ройство с уникальными свойствами и благодаря тому обойти конкурентов.

Рис. 4.3. Базовый AES-сопроцессор

Для примера рассмотрим основной сопроцессор улучшенного стандарта шифрования AES. Если использовать только основной сопроцессор, никако­го преимущества получить не удается (см. рис. 4.3). Однако если использо­вать систему защиты данных, скажем, для архива па магнитных лептах, то можно придать системе допол­нительные свойства и настроить ее архитектуру, получив, таким образом, платформу более высокого уровня.

В рассматриваемом приме ре этими свойствами могут быть новейшим код AES-GCM шифрова­ния дешифрования использование компрессии восстановления данных па маршруте передачи данных, а также подсистемы отображения блоков данных с обратной связью для сохранения целостности файловом системы, что обеспечивает интегри­рованное решение с возможностью его настройки под конкретные задачи (см. рис. 4.4). Преимущества этого решения особенно очевидны при сравнении с аналогичной системой на основе ASSP

4.1.7. Масштабируемость

Масштабируемость, определяется количеством возможных вариантов соотношения цена производительность для одной архитектуры. Программные средства легко масштабируемы, однако вследствие того, что их производительность снижается по мере увеличения сложности, эти средства трудно использовать на практике. В качестве одного из выходов можно предложить масшта­бировать производительность платформы хост-процессора, но в этом случае могут возникнуть пробле­мы, связанные с типом и скоростью памяти, чипсетом и стоимостью. Микросхемы ASIC также плохо масштабируются, так как обычно они заранее предназначаются для какой то определенной области применения. ASSP имеют различные варианты соотношения цена производительность для совместимых корпусов и, таким образом, обеспечивают хороший уровень масштаби­руемости на уровне плат.

Рис. 4.4. Архив на магнитных лентах на базе сопроцессора:

• использует AES-GSM ядро шифрования/дешифрования;

• использует встроенное в маршрут передачи данных ядро сжатия/восстановления данных;

• поддерживает целостность файловой системы.

Для FPGA можно обнаружить самые разнообразные варианты соот­ношения цена производительность, которые следует рассматривать в трех аспектах:

• необходимые пользователю кон фигурации логики;

• широкий выбор микросхем FPGA с различными функциональными возможностями;

• исключительная возможность модификации и повторного использования проектов, реализованных на микросхемах FPGA.

В самом простом случае, загружая различные конфигурации в FPGA, можно тем самым наде­лять ее различным набором необходимых функциональных свойств. В более сложном случае можно достичь масштабируемости на уровне плат, как и у ASSP, используя различные FPGA с совместимыми корпусами. Это позволит увеличить производительность и расши­рить функциональные возможности платы. Ну и в самом сложном слу­чае пользователь может сам модифицировать функциональное ядро системы в сторону ее расширения и адаптации под различные варианты применения и удовлетворения тем самым требований рынка. В качестве примера здесь можно привести архитектуру «data at rest» па маршруте передачи данных, адаптиро­ванную под различные стандарты портов, такие как Gigabit Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, Fibre Channel и SAS, что сделало возможным применение этой архитектуры в уст­ройствах хранения данных.