FPGA alapú gyorsítókártya tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Szántó Péter
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A számításigényes feladatok elvégzésére napjainkban hatékony alternatívaként kínálkoznak a heterogén számítási struktúrák a több processzoros rendszerekkel szemben. Az FPGA alapú hardveres gyorsítók számítási teljesítménye mellett legalább ekkora szerepe van a központi processzorral való kommunikáció sebességének.

Célom egy olyan FPGA alapú hardvergyorsító egység megtervezése, amely képes nagy mennyiségű adat mozgatására és feldolgozására. A rendszer két partícióra bontható; a nagysebességű kommunikációt megvalósító PCI Express interfészre, és az adatfeldolgozást (pl. képfeldolgozás) végző egységre.

Dolgozatom első részében bemutatom a PCI Express protokollt, és az interfész használatához szükséges legfontosabb ismereteket, valamint azt a Bus Mastering DMA referencia dizájnt, amelyből kiindultam. A szükséges módosítások, fejlesztések meghatározása után ismertetem az elkészítendő FPGA rendszer tervét, majd annak megvalósítását.

Az általam továbbfejlesztett rendszer részét képezi egy DDR3 memória-illesztő, és a kommunikációs modulhoz szabványos AXI4 interfészen illesztett feldolgozó egység. A képfeldolgozó modul megtervezése és implementálása a teljes rendszer működésének demonstrálását szolgálja.

Végül dolgozatom zárásaként áttekintem az elért eredményeket és a fejlesztés néhány további lehetőségét.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.