Przetwarzanie może potrwać kilka sekund...

Rozprawa doktorska

Tytuł

Architecture and protocols for networks on chip implemented in FPGA devices

Autorzy

[ 1 ] Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Promotor

[ 1 ] Katedra Telekomunikacji Multimedialnej i Mikroelektroniki, Wydział Elektroniki i Telekomunikacji, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik

Recenzenci

Wariant tytułu

PL Architektura i protokoły dla sieci w mikroukładzie realizowanej w bezpośrednio programowalnych macierzach bramek

Język

angielski

Słowa kluczowe
EN
  • Network-on-chip
  • FPGA
  • distributed memory (LUTRAM)
  • virtual cut-through
  • fairness
PL
  • sieć w mikroukładzie
  • FPGA
  • pamięć rozproszona
  • sprawiedliwość
Streszczenie

EN In the dissertation, the problems related to the design of networks-on-chip (NoCs) on field-programmable gate arrays (FPGAs) are considered in the context of typical features of FPGAs manufactured by leading vendors. As a result of these considerations, the RingNet architecture and communication protocol are proposed with the aim to exploit the specific potential of FPGA devices as much as possible. The specific features of RingNet include communication exclusively through system memory (large SDRAM). It is demonstrated that RingNet offers guaranteed throughput, predictable latency, and fair network access. As compared to the widely-accepted state-of-the-art interconnection architecture AXI4 Interconnect, RingNet implementations demonstrate higher maximum clock frequency and lower resource consumption. Therefore, the author believes that the RingNet NoC architecture and protocol may be widely adopted in FPGA based SoC designs, especially in high volume data processing applications, such as video processing.

PL W rozprawie poruszono zagadnienie sieci w mikroukładzie (ang. network-on-chip, NoC) w kontekście właściwości typowych bezpośrednio programowalnych macierzy bramek (ang. field-programmable gate array, FPGA) oferowanych przez czołowych producentów. Wynikiem rozważań jest architektura RingNet oraz odpowiedni protokół komunikacyjny, opracowane z myślą o możliwie największym wykorzystaniu potencjału układów FPGA. Cechą charakterystyczną RingNet jest komunikacja prowadzona wyłącznie poprzez pamięć systemową (pamięć SDRAM). W rozprawie zademonstrowano takie właściwości RingNet jak: gwarantowaną przepustowość, dające się przewidzieć opóźnienie i sprawiedliwy dostęp do sieci. Analiza implementacji sieci RingNet zademonstrowała jej wysoką wydajność rozumianą jako wysoką częstotliwość sygnału taktującego i niskie zużycie zasobów dla flagowych układów FPGA głównych producentów. Implementacja została porównana z powszechnie stosowaną architekturą komunikacyjną AXI4, co wykazało wyższą maksymalną częstotliwość taktowania i mniejsze zużycie zasobów na korzyść RingNet. Z tego powodu autor wierzy, że architektura i protokół sieć RingNet mogą być powszechnie wykorzystane w systemach opartych o układy programowalne, w szczególności w aplikacjach przetwarzania dużej ilości danych, takich jak przetwarzanie sekwencji wizyjnych.

Liczba stron

204

Dziedzina wg OECD

nauki inżynieryjne i techniczne

Dyscyplina wg KBN

telekomunikacja

Sygnatura rozprawy w wersji drukowanej

DrOIN 1992

Katalog on-line

to2020998126

Pełny tekst rozprawy doktorskiej

Pobierz plik

Poziom dostępu do pełnego tekstu

publiczny

Pierwsza recenzja

Diana Göhringer

Miejsce

Drezno, Niemcy

Data

02.08.2019

Język

angielski

Tekst recenzji

Pobierz plik

Poziom dostępu do recenzji

publiczny

Druga recenzja

Edward Hrynkiewicz

Miejsce

Gliwice, Polska

Data

02.08.2019

Język

polski

Tekst recenzji

Pobierz plik

Poziom dostępu do recenzji

publiczny

Status rozprawy

rozprawa doktorska

Miejsce obrony

Poznań, Polska

Data obrony

11.12.2019

Uzyskany tytuł

doktor nauk inżynieryjno-technicznych w dyscyplinie: informatyka techniczna i telekomunikacja