POLITECNICO DI MILANO
Valutazione del tool PlanAhead per la
realizzazione di architetture riconfigurabili
Chiara Fornoni: [email protected]
Relatore: Francesco Bruschi
Correlatore: Marco Domenico Santambrogio
2
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
MAP
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
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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
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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
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