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Infrastrutture di comunicazione per sistemi bidimensionalmente riconfigurabili. Andrea Cazzaniga: andrea.cazzaniga@dresd.org. Relatore: Marco Santambrogio Correlatore: Vincenzo Rana. Indice. Introduzione Obiettivi Architettura originaria monodimensionale
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Infrastrutture di comunicazione per sistemi bidimensionalmente riconfigurabili Andrea Cazzaniga: andrea.cazzaniga@dresd.org Relatore: Marco Santambrogio Correlatore: Vincenzo Rana
Indice • Introduzione • Obiettivi • Architettura originaria monodimensionale • Motivazioni e realizzazioni del porting • Architettura bidimensionale • Analisi dei risultati • Conclusioni e sviluppi futuri
Introduzione Network-on-chip Bitstream • File utilizzati per la riconfigurazione dei moduli Busmacro • macro hardware utilizzata per l’interconnessione di moduli Riconfigurabilità monodimensionale bidimensionale
Obiettivi Obiettivo: • creare un’architettura, basata su NoC, bidimensionalmente riconfigurabile e mostrare i vantaggi rispetto all’architettura monodimensionale Metodo: • descrizione di una metodologia per il porting di un’architettura riconfigurabile • applicazione di tale metodologia ad un architettura basata su NoC monodimensionale • Creazione di un’architettura bidimensionale
Architettura monodimensionale Schema dell’architettura monodimensionale originaria implementata sul dispositivo VirtexII-Pro FPGA Frame Parte statica Modulo riconfigurabile
Motivazioni e realizzazione del porting Problema: • il dispositivo VirtexII-Pro non permette riconfigurazione bidimensionale Risoluzione: • porting dell’architettura sul dispositivo Virtex4, che permette riconfigurazione bidimensionale Realizzazione: • Modifica del file UCF, contenente la descrizione dell’architettura su FPGA • Sostituzione dei componenti non compatibili, tra cui i busmacro
Architettura bidimensionale • Schema dell’architettura bidimensionale, implementata sul dispositivo Virtex4 FPGA Frame Moduli riconfigurabili Parte statica
Analisi dei risultati (1/2) • Confronto delle due architetture Confronto delle dimensioni di un bitstream e del tempo di riconfigurazione necessario per riconfigurare una parte della NoC Confronto del numero di slice occupate per implementare la NoC nelle due architetture
Analisi dei risultati (2/2) Sulla base dei dati analizzati possiamo affermare che l’architettura bidimensionale offre: • maggiore flessibilità, potendo riconfigurare singole parti del modulo riconfigurabile • nessun overhead di area introdotto • minore latenza per la riconfigurazione, nel caso si necessiti di riconfigurare una parte del modulo riconfigurabile • comunicazione attiva durante la riconfigurazione
Conclusioni e sviluppi futuri • La creazione di un’architettura bidimensionale fornisce all’infrastruttura una maggiore flessibilità, migliori prestazioni e un minor utilizzo di risorse • Uno sviluppo futuro potrebbe consistere nella creazione di altri moduli riconfigurabili, interessando i componenti che attualmente compongono la parte statica • Inoltre potrebbero essere studiati dei protocolli per mantenere la completa funzionalità della NoC durante la riconfigurazione
Domande Grazie per l’attenzione