POLITECNICO DI MILANO
Definizione ed Implementazione di
un’Infrastruttura per la Condivisione di
IP-Core per Sistemi Riconfigurabili
Filippo Sironi: [email protected]
Relatore: Prof. Francesco Bruschi
Correlatore: Ing. Marco D. Santambrogio
Motivazioni ed Obiettivi
Motivazioni
condividere le funzionalità hardware disponibili in una
rete di dispositivi riconfigurabili
Obiettivi
definire una soluzione per condividere le funzionalità
hardware
fornire un’implementazione della soluzione proposta
2
Indice
Contesto applicativo
Soluzione proposta
Sviluppo del software
Risultati sperimentali
Conclusioni e Sviluppi futuri
3
Contesto applicativo
4
Soluzione proposta
Functionalities Database
Console
Functionalities Manager
comunicazioni interne
comunicazioni esterne
5
Sviluppo del Software (1/2)
Functionalities Database
ricerche efficienti
gestione semplice
accessi concorrenti
Console
gestione del database
6
Sviluppo del Software (2/2)
Functionalities Manager
protocollo di comunicazione
request/response
get: <request-number>
port-number: <port-number>
function: <function>
fpga: <fpga>
[version: <version>]
protocollo di trasferimento
7
ack: <request-number>
bitstream: <bitstream>
version: <version>
Risultati sperimentali (1/2)
Dispositivi utilizzati
Xilinx Virtex-II Pro XC2VP7 Evaluation Board
µCLinux 2.4
Access Point WiFi 802.11b/g
Architettura hardware ed Occupazione
PowerPC 405
controller della memoria SDRAM e flash
controller ICAP (Xilinx ICAP)
controller UART (Xilinx UARTLite) e Ethernet (Xilinx eMac)
8
Risorsa
Risorse utilizzate
Risorse disponibili
Percentuale di
utilizzo
Slice
4417
4928
89 %
Slice Flip-Flop
4693
9856
47 %
4-input LUT
6081
9856
61 %
BRAM
12
44
27 %
PowerPC 405
1
1
100 %
ICAP
1
1
100 %
Risultati sperimentali (2/2)
Riconfigurazione dinamica
Dimensione del Bitstream
[Byte]
Tempo di
Riconfigurazione
[ms]
Throughput
[Mbyte/s]
33218
10.88
2.911
34084
11.15
2.914
34087
11.16
2.914
34953
11.44
2.914
85473
27.97
2.914
Protocollo di trasferimento
9
Tempo di trasmissione
[ms]
Throughput
[Kbyte/s]
(560751 Byte)
Efficienza
1991
281.643
20.48 %
2048
273.804
19.91 %
1965
285.369
20.75 %
1980
283.207
20.60 %
1954
286.976
20.87 %
Conclusioni e Sviluppi futuri
Il sistema operativo supporta
riconfigurazione dinamica degli IP-Core
gestione centralizzata degli IP-Core
condivisone degli IP-Core
Sviluppi futuri
politica di adozione dell’implementazione software di
funzionalità hardware poco onerese
utilizzo dei sistemi di comunicazione inter-processo in
luogo delle comunicazioni TCP/IP
10
Domande
11