Eduki publikatzailea

Multiprozesadore modulu-sistemaren birkonfigurazio partzial dinamikoa SoPC gailuetan

Doktoregaia:
Armando Astarloa Cuellar
Urtea:
2005
Zuzendaria(k):
Aitzol Zuloaga Izaguirre
Deskribapena:

Gaur egun, gailu elektronikoetan onargarria den dentsitatea hain da handia, ezen zirkuitu integratu bakarrean sistema digital osoen integrazioa posiblea den, System-on-Chip edo SoC deiturikoak. Garapenaren denbora gutxitzeko eta mota honetako diseinuen arrakasta lortzeko, moduluz edo core-z osatuta daude. Modulu hauek, konplexuak izanik, prozesadore batean edo gehiagotan eragina izan ohi dute. Beraz, kasu hauetan, sistema multiprozesadoreak dira.

Integrazio-maila gailu birkonfiguragarrietara (FPGAk nagusiki) ere hedatu egin da. Aukera hau erabilienetariko bat da eskaintzen duen malgutasunagatik. Hala ere, birkonfiguraziorako gaitasuna prototipo faseetara mugatzen da diseinuaren arazketa erraztearren eta, batzuetan, beraren gaurkotzeak egiteko.

Dena den, FPGA berrienek beren konfigurazioaren zati bat moldatzea onartzen dute, zirkuituaren gainontzekoa exekutazen dabilen bitartean. Gaitasun honek, birkonfigurazio partzial dinamikoa deiturikoak, zirkuitu integratu bakarrean eratzen diren moduluz osatutako sistema digitalen diseinuan interes berezia du. Eta, kasu hauetan, txipean egindako prozesaketak moduluen programa edota zirkuituetarako kontestuaren aldaketak erabaki eta aplika ditzake. Mota honetako diseinuei sistema autobirkonfiguragarri izena eman zaie, hain zuzen ere.

Autobirkonfigurazioa egitea konplexua da. Core-z oinarritutako sistema multiprozesadore batean ondo egiteko bi gauza beharrezkoak dira: FPGAk birkonfigurazio partzial dinamikoa maila teknologikoan onartzea eta diseinua bera kontrolatzeko sitema bat izatea.

Tesi honek core-etan oinarritutako sistema multiprozesadore autobirkonfigurazioa kontrolatzeko sistema proposatzen du. Hasteko, kontrol-sistemaren planteamendu orokorra egiten da. Honek, txip batean sistema ohikoenen diseinua burutzeko, espezifikazio estandarrak erabiltzen dituzten diseinuetan txertatu ahal izateko balio behar du. Orokortasun hau prozesadore anizkuna den eredu birkonfiguragarrian gauzatzen da eta kontrolaren azpiegituran beharrezkoak diren elementuen ezaugarriak definitzen dira. Diseinu batean, autobirkonfiguarzioaren egokitasuna aztertzeko, azpiegiturak behar dituen baliabideen eredu matematikoa egiten da eta denbora tarteen parametroak neurtzen dira. Aurkeztutako sistema teorikoa teknologia birkonfiguragarri jakin bat erabiliz frogatzen da. Horretarako, birkonfigurazioaren kontrolak duen azpiegituran zehaztutako elementu guztiak burutzen dira eta, horrez gain, multikontestu eta multiprozesadorea duten diseinuak baimentzen dituzten tresna osagarriak sortzen dira.

Azpiegitura hau diseinatutako hiru plataformatan aplikatzen da. Hirurak autobirkonfigurazioa gauzatzeko proposaturiko kontrol sistema probatzeko diseinatuta daude. Saiakera hauek egiteko FPGA-ren konfigurazioa guztiz kontrolatzea onartzen duen prototipo berezia egin behar izan da.