POLITECNICO DI MILANO

Valutazione del tool PlanAhead per la

realizzazione di architetture riconfigurabili

Chiara Fornoni: chiara.fornoni@dresd.org

Relatore: Francesco Bruschi

Correlatore: Marco Domenico Santambrogio

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IndiceIndice

Motivazioni ed ObiettiviDescrizione di un’Architettura Gerarchica e RiconfigurabileEvoluzione del flusso per la realizzazione di Architetture

Planahead: File di input ed outputEsempio:

Flusso PlanAhead per la generazione dell’Architettura Riconfigurabile di un controller VGA

Configurazione e riconfigurazione di un controller VGA su un dispositivo FPGA Virtex-4

Conclusioni

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Motivazioni ed ObiettiviMotivazioni ed Obiettivi

Motivazioni:Esistono altri metodi per generare file di configurazione ma sfruttano più programmi ed interrompono il flussoPlanAhead offre:

Un ambiente unico e più completo per la generazione di questo tipo di filePiù funzioni e più controlli (sintassi e vincoli) rispetto agli altri metodiPossibilità di effettuare statistiche sul lavoro realizzato

Obiettivi:Analizzare il funzionamento del software PlanAhead ed alcune delle funzioni offerteTestare configurazione e riconfigurzione di tre versioni di un controller VGA, realizzate con l’ausilio di PlanAhead, su un dispositivo FPGA Virtex-4

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Descrizione di un’Architettura Gerarchica e Descrizione di un’Architettura Gerarchica e RiconfigurabileRiconfigurabile

Le Architetture possono essere caratterizzate da:

GerarchiaOrientamento alla riconfigurabilità Parziale

TOP

STATICREC

MODULE

SLOW MEDIUM FAST

GERARCHIA

RICONFIGURABILITÀ

…F1

Fk Fn…

F11

… Fn1

… … Fnm

F

Gk

Gnm

Livello 1

Livello 2

Livello 3

Architettura Gerarchica e Riconfigurabile

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Evoluzione del flusso per la realizzazione di Evoluzione del flusso per la realizzazione di ArchitettureArchitetture

HDL

SINTESI

IMPLE

MEN

TA

ZIO

NE

MAP

PAR

TRANSLATE

GENERAZIONE BITSTREAM

HDL

SINTESI

IMPLE

MEN

TA

ZIO

NE

MAP

PAR

TRANSLATE

GENERAZIONE BITSTREAM

HDL

SINTESI

IMPLE

MEN

TA

ZIO

NE

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PAR

TRANSLATE

GENERAZIONE BITSTREAM

GerarchiaR

iconfigu

rabili

tà

ISE

PLA

NA

HEA

D

6

PlanAhead: File di input ed outputPlanAhead: File di input ed output

PlanAhead

NETLIST

UCF

BITSTREAM

Netlist (.ngc): File che rappresentano la struttura dell’architettura

UCF – User Constraint File (.ucf): File di vincoli (temporali e/o spaziali )

Inserimento all’interno dell’architettura di:

Modulo Statico

Modulo Riconfigurabile

Bus Macro

Bitstream (.bit): File di configurazione del dispositivo FPGA

7

Esempio: Flusso PlanAhead per la generazione Esempio: Flusso PlanAhead per la generazione dell’Architettura Riconfigurabile di un controller VGAdell’Architettura Riconfigurabile di un controller VGA

NETLI

ST

HDL

SINTESI

TRASERIMENTO BITSTREAM SU

FPGA

FLOORPLAN

ESPORTAZIONE NETLIST

DRC

BUDGETING

ASSEMBLY

IMPLEMENTAZIONE MODULO

RICONFIGURABILE

IMPLEMENTAZIONE MODULO

STATCO

UCF

BITSTREAM

GEN

ER

AZ

ION

E B

ITSTR

EA

M3 versioni del controller VGA:

•SLOW

•MEDIUM

•FAST

8

Esempio: configurazione e riconfigurazione di un Esempio: configurazione e riconfigurazione di un controller VGA su un dispositivo FPGA Virtex-4controller VGA su un dispositivo FPGA Virtex-4

MODULI RICONFIGURABILI

MED

IUM

SLO

W

FAST

Led lampeggiante, presente sul dispositivo, evidenzia la tipologia di modulo riconfigurabile utilizzata Schermata video non

visualizza perdite di sincronia

FPGA Virtex-4

RISULTATI

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ConclusioniConclusioni

Vantaggi nell’utilizzo del software PlanAhead:Compilazione e DRC più veloceRiuso componenti (top, statici, riconfigurabili)Infiniti moduli riconfigurabili a partire da un’unica matriceTempi di sviluppo minoriMigliore gestione del flusso di progetto

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DomandeDomande