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Politecnico di Milano Politecnico di Milano YaRA: un’architettura riconfigurabile basata sull’approccio monodimensionale 27 luglio, 2006 27 luglio, 2006 Politecnico di Milano Politecnico di Milano Alessio Montone [email protected] Relatore: Prof. Donatella SCIUTO Relatore: Prof. Donatella SCIUTO

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Politecnico di MilanoPolitecnico di Milano

YaRA: un’architettura riconfigurabile basata

sull’approccio monodimensionale

27 luglio, 200627 luglio, 2006Politecnico di MilanoPolitecnico di Milano

Alessio Montone [email protected]

Relatore: Prof. Donatella SCIUTORelatore: Prof. Donatella SCIUTO

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- - 22 - -DRESD ProjectDRESD Project

SommarioSommario

ObiettiviPanoramica su CaronteYaRA

Parte fissaModuli riconfigurabiliInfrastruttura di comunicazione

Cenni al flusso che porta alla generazione di YaRASistema di provaConclusioniSviluppi futuriDomande

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- - 33 - -DRESD ProjectDRESD Project

ObiettiviObiettivi

Presentare una nuova architettura: YaRAObiettivi generali

ModulareDinamicamente riconfigurabile

Obiettivi specificiEliminare i problemi di comunicazione tra i moduli presenti in architetture precedenti

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 44 - -DRESD ProjectDRESD Project

Caronte - ICaronte - I

Architettura per riconfigurabilità

ParzialeDinamicaInternaApproccio Monodimensionale

Parte fissaArch. IBM CoreConnectPower-PC 405ICAP (Riconf. Interna)

Moduli riconfigurabiliInterfaccia slave OPB

Comunicazione punto - punto

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 55 - -DRESD ProjectDRESD Project

Caronte - IICaronte - II

Risolvere i seguenti limiti:

Interruzione comunicazione durantericonfigurazioneduplicazione dei segnalisuperare limite di 2 moduli

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 66 - -DRESD ProjectDRESD Project

YaRA: Yet another Reconfigurable YaRA: Yet another Reconfigurable ArchitectureArchitecture

Architettura per riconfigurabilità

ParzialeDinamicaApproccio Monodimensionale

Comunicazione tra i moduli

Bus Wishbone (standard)Bridge OPB (CoreConnect) - Wishbone

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 77 - -DRESD ProjectDRESD Project

YaRA: parte fissaYaRA: parte fissa

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 88 - -DRESD ProjectDRESD Project

YaRA: moduli YaRA: moduli riconfigurabiliriconfigurabili

Interfaccia Slave WishboneIntercambiabili Riconfigurabilità dinamica

Possono essere rilocatiN° di moduli contemporaneamente istanziabili dipende solo

dalla larghezza dei modulidalla dimensione della FPGA

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 99 - -DRESD ProjectDRESD Project

YaRA: infrastruttura di YaRA: infrastruttura di comunicazionecomunicazione

Wishbone busStandardizzato (OpenCores.org)Sincrono32 bit dati4 bit indirizziNon arbitratoImplementato con Macro Hardware

BridgeCicli più semplici (lettura e scrittura)Bidirezionale

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 1010 - -DRESD ProjectDRESD Project

Acheronte: il flusso per la creazione Acheronte: il flusso per la creazione di YaRAdi YaRA

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 1111 - -DRESD ProjectDRESD Project

Sistema di Prova - ISistema di Prova - I

Un solo “slot” riconfigurabileBus Wishbone degenera in connessione punto - punto

Il software controllaCorretto funzionamento dei moduliCorretta esecuzione della riconfigurazione

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 1212 - -DRESD ProjectDRESD Project

Sistema di Prova - IISistema di Prova - II

Clock

Modulo Riconf.

Macro HW

PPC-405

BRAM e Moltiplicatori 18x18

Parte Fissa

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

CLB x

CLB y

Layer

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- - 1313 - -DRESD ProjectDRESD Project

ConclusioniConclusioni

Caronte YaRARiconfigurabilità Parziale e Dinamica

Riconfigurabilità Interna

N° di moduli 2 Anche diverse decine

Continuazione della comunicazione durante la riconfigurazione

Intercambiabilità dei moduli

Utilizzo tecnologie standard

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 1414 - -DRESD ProjectDRESD Project

Sviluppi futuriSviluppi futuri

Introdurre driver per ICAP Riconfigurabilità InternaEstendere supporto a Slice Macro HardwareSostituire PowerPC con soft-processor (MicroBlaze)Testare l’architettura con sistemi realistici Implementare un arbitro per Wishbone

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande

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- - 1515 - -DRESD ProjectDRESD Project

Domande?Domande?

.:: Obiettivi

.:: Caronte

.:: YaRA> Parte fissa> Moduli

riconf.>

Infrastruttura

di comunicaz.

.:: Acheronte

.:: Test

.:: Conclusioni

.:: Sviluppi futuri

.::Domande