Diz 32 cz
Rozmisťování a propojování pro dynamickou rekonfiguraci na obvodech FPGA
Autor: Petr Honzík
Dizertační práce pojednává o samoadaptivních rekonfigurovatelných systémech založe- ných na FPGA obvodech. Na začátku dizertační práce je uvedena problematika částečné dynamické rekonfigurace na FPGA obvodech. Je provedena analýza možností částečné dynamické rekonfigurace a funkční hustoty, která vyjadřuje výpočetní výkon dyna- mické části designu vůči využívaným hardwarovým zdrojům. Dizertační práce dále prezentuje dvě komerčně dostupné FPGA platformy, odvody Virtex od firmy Xi- linx a obvody FPSLIC od firmy Atmel, které dovolují technologicky implementovat částečnou dynamickou rekonfiguraci. Dále je v práci řešena metodologie návrhu obvodu s částečnou dynamickou rekonfigurací a základní bloky pro její podporu. Je uveden návrh řídícího rekonfiguračního obvodu, specifické propojení mezi dyna- mickou a statickou částí obvodu a uložení konfiguračních dat v externí paměti. Na konci této části je popsán návrh dvou rekonfigurovatelných hardwarových akcelerátorů založených na prezentovaných FPGA platformách. Je provedeno jejich srovnání.
Dále dizertační práce rozebírá samoadaptivní systémy, jejich základní rysy a poža- davky takovýchto systémů s ohledem na navrhování obvodů na FPGA platformách. Na základě těchto poznatků je zaveden samoadaptivní blok, jakožto základní stavební kámen samoadaptivního systému. Samoadaptivní blok je sestaven ze čtyř částí a je popsána jeho interakce s okolím a jejich vzájemné ovlivňování. Dále je zde sestaven samoadaptivní systém založený na čtyřech samoadaptivních blocích propojených do kruhové sítě. Na tomto návrhu je ověřen princip a struktura samo- adaptivního systému.
Poslední část dizertační práce se věnuje výběru vhodné sítě k propojení jednotlivých samoadaptivních bloků do jednoho samoadaptivního systému navrhovaného pro FPGA obvody. Dále jsou zde navrženy tři umisťovací algoritmy a samoadaptivní algoritmus určený pro adaptivní přerozmístění úloh na samoadaptivní síti. Samo- adaptivní přerozmístění úloh na síti je řízeno definovanými optimalizačními kritérii. Pro simulaci samoadaptivní sítě je vytvořen simulační program, který provádí simulace jednotlivých případů, umístění úloh na síti a jejich přerozmístění. Na konci dizertační práce je provedeno srovnání rozmísťovacích algoritmů a samoadaptivního algoritmu.
- Petr Honzík, tel: +420 266 052 264 , mailto:peters@utia.cas.cz
