Una nuova metodologia per la creazione di architetture riconfigurabili
Sommario <ul><li>Concetti di base </li></ul><ul><ul><li>Albero pesato del clock </li></ul></ul><ul><ul><li>BUFG </li></ul>...
Concetti di base - Albero pesato di clock <ul><li>E’una distribuzione delle linee di clock, che a partire da un unico comp...
<ul><li>Il  Global Clock Buffer  è un buffer di clock; </li></ul><ul><ul><li>richiede che il clock in ingresso sia fornito...
<ul><li>Il  Digital Clock Manager  è il  principale componente per la gestione del segnale di clock;  </li></ul><ul><ul><l...
Stato dell'arte – Metodologia STANDARD <ul><li>EDK :  realizzazione della parte fissa   </li></ul><ul><li>ArchGen :  elabo...
Limiti della metodologia STANDARD <ul><li>Gestione clock:   sono presenti due alberi pesati del clock, uno per la parte fi...
Metodologia Make External – OPB2IP <ul><li>Esporta i segnali del bus OPB all'esterno del progetto EDK  </li></ul><ul><li>I...
Metodologia Make External – INNER DCM <ul><li>Inserimento e utilizzo dell‘OPB2IP   </li></ul><ul><li>Problema: presenza di...
Metodologia Make External – EXTERNAL DCM <ul><li>Spostamento del DCM (DCM_0) all’esterno del fix </li></ul><ul><li>Presenz...
Metodologia Make External – DUAL DCM <ul><li>Soluzione identica ad EXTERNAL DCM con aggiunta di un DCM (DCM_0) all’interno...
Sviluppi <ul><li>Errore in INCA </li></ul><ul><ul><li>Non pregiudica la creazione dei bitstream (è tuttavia un problema da...
Sviluppi <ul><li>Passaggio indirizzi a ngc </li></ul><ul><ul><li>Non è possibile eseguire un generic map su un ngc, occore...
Domande? Grazie per l’attenzione………. Stato dell’arte Limiti  Arch.STANDARD Basi conoscenza > Albero pesato > BUFG > DCM Ma...
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  1. 1. Una nuova metodologia per la creazione di architetture riconfigurabili
  2. 2. Sommario <ul><li>Concetti di base </li></ul><ul><ul><li>Albero pesato del clock </li></ul></ul><ul><ul><li>BUFG </li></ul></ul><ul><ul><li>DCM </li></ul></ul><ul><li>Stato dell'arte – Metodologia STANDARD </li></ul><ul><li>Limiti della Metodologia STANDARD </li></ul><ul><li>Metodologia Make External </li></ul><ul><ul><li>Modulo OPB2IP </li></ul></ul><ul><ul><li>Soluzione INNER DCM </li></ul></ul><ul><ul><li>Soluzione EXTERNAL DCM </li></ul></ul><ul><ul><li>Soluzione DUAL DCM </li></ul></ul><ul><li>Sviluppi </li></ul>
  3. 3. Concetti di base - Albero pesato di clock <ul><li>E’una distribuzione delle linee di clock, che a partire da un unico componente si divide in due, un numero di volte tale da permettergli di giungere nelle clock region allo stesso istante di tempo. </li></ul>Clock region Percorso del clock Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  4. 4. <ul><li>Il Global Clock Buffer è un buffer di clock; </li></ul><ul><ul><li>richiede che il clock in ingresso sia fornito da una net della logica della FPGA </li></ul></ul><ul><ul><li>punto da dove partono gli alberi pesati. </li></ul></ul>Concetti di base - BUFG Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande BUFG
  5. 5. <ul><li>Il Digital Clock Manager è il principale componente per la gestione del segnale di clock; </li></ul><ul><ul><li>prevede in ingresso un segnale di clock e lo fornisce alle periferiche dell'FPGA </li></ul></ul><ul><ul><li>richiede che gli sia fornito come input anche il clock che esso stesso fa circolare sulla FPGA formando un “anello di clock” (è un componente retroazionato) </li></ul></ul>Concetti di base - DCM Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande BUFG o IBUFG
  6. 6. Stato dell'arte – Metodologia STANDARD <ul><li>EDK : realizzazione della parte fissa </li></ul><ul><li>ArchGen : elaborazione VHDL </li></ul><ul><ul><li>Prelievo VHDL e modifica manuale </li></ul></ul><ul><li>Flusso di INCA: implementazione flusso EAPR fino alla generazione dei bitstreams </li></ul>Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  7. 7. Limiti della metodologia STANDARD <ul><li>Gestione clock: sono presenti due alberi pesati del clock, uno per la parte fissa ed uno per i moduli riconfigurabili </li></ul><ul><li>Utilizzo risorse: vengono utilizzati 3 BUFG per la gestione del clock </li></ul><ul><li>Complessità di realizzazione: estremamente lunga e complessa: richiede pesanti modifiche manuali al codice VHDL generato dai tool </li></ul>DCM BUFG_1 BUFG_2 BUFG_3 BUFG_1 Albero pesato relativo a parte fissa Albero pesato relativo ai moduli riconfigurabili Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  8. 8. Metodologia Make External – OPB2IP <ul><li>Esporta i segnali del bus OPB all'esterno del progetto EDK </li></ul><ul><li>Interfaccia compatibile allo standard OPB definito dall'IBM </li></ul><ul><li>Si collega al bus OPB come un IPcore </li></ul><ul><li>Ogni OPB2IP gestisce un solo modulo riconfigurabile </li></ul>Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  9. 9. Metodologia Make External – INNER DCM <ul><li>Inserimento e utilizzo dell‘OPB2IP </li></ul><ul><li>Problema: presenza di due alberi pesati del clock, uno per la parte fissa ed uno per i moduli riconfigurabili </li></ul>BUFG Componenti parte fissa modulo FIX opb2ip DCM_BUFG BUFG_0 Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande BUFG BUFG
  10. 10. Metodologia Make External – EXTERNAL DCM <ul><li>Spostamento del DCM (DCM_0) all’esterno del fix </li></ul><ul><li>Presenza di un solo albero pesato del segnale di clock </li></ul><ul><li>L'anello di feedback è chiuso sull'unico albero pesato presente </li></ul>DCM_0 BUFG Componenti parte fissa moduli FIX opb2ip clk Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande BUFG DCM Anello di feedback
  11. 11. Metodologia Make External – DUAL DCM <ul><li>Soluzione identica ad EXTERNAL DCM con aggiunta di un DCM (DCM_0) all’interno del FIX (es: per componenti che richiedono una particolare gestione del clock) </li></ul><ul><li>Problema: la presenza di due DCM porta però alla formazione di due alberi pesati del clock, uno per la parte fissa ed uno per i moduli riconfigurabili </li></ul>DCM Componenti parte fissa moduli clk Anello di feedback DCM_0 Anello di feedback opb2ip BUFG FIX DCM_BUFG DCM Anello di feedback DCM_0 DCM Anello di feedback DCM_0 Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  12. 12. Sviluppi <ul><li>Errore in INCA </li></ul><ul><ul><li>Non pregiudica la creazione dei bitstream (è tuttavia un problema da risolvere) </li></ul></ul>Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  13. 13. Sviluppi <ul><li>Passaggio indirizzi a ngc </li></ul><ul><ul><li>Non è possibile eseguire un generic map su un ngc, occore un assegnamento manuale nel VHDL </li></ul></ul><ul><ul><li>Come GARANTIRE la non sovrapposizione degli indirizzi? </li></ul></ul><ul><ul><li>Come GARANTIRE (su PPC) che gli indirizzi dei moduli cadano nella finestra PLB dedicata all'OPB? </li></ul></ul>Concetti di base > Albero pesato > BUFG > DCM Stato dell’arte Limiti Metod.STANDARD Make External >OPB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
  14. 14. Domande? Grazie per l’attenzione………. Stato dell’arte Limiti Arch.STANDARD Basi conoscenza > Albero pesato > BUFG > DCM Make External >OBB2IP >INNER DCM >EXTERNAL DCM >DUAL DCM Sviluppi Domande
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