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RCIM 2008 -- EHW
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RCIM 2008 -- EHW

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  • 1. POLITECNICO DI MILANO Evolvable Hardware: Past, Present and Future Dynamic Reconfigurability in Embedded Systems Design Fabio Cancarè: cancare@elet.polimi.it Marco Castagna: marco.castagna@dresd.org
  • 2. Indice Evolvable Hardware: definizioni Caratteristiche dell’EHW Processo Evolutivo e sue componenti Approcci all’evoluzione hardware Esempi di evoluzione Discriminatore di tono Filtro per Edge Detection Sviluppo di una nuova architettura per un sistema evolvibile Caratteristiche principali Struttura gerarchica Evoluzione delle configurazioni 2
  • 3. Evolvable Hardware: definizioni Hardware riconfigurabile + Algoritmi Evolutivi 3
  • 4. Evolvable Hardware: processo evolutivo 4
  • 5. Evolvable Hardware: componenti 5
  • 6. Evolvable Hardware: vantaggi •Flessibilità ottenute autonomamente •Efficienza A patto di… sapere esattamente cosa si vuole fornire una specifica COMPORTAMENTALE 6
  • 7. Approcci all’evoluzione hardware Evoluzione Gate Level potente ma… Evoluzione Functional Level 7
  • 8. Approcci all’evoluzione hardware Evoluzione Estrinseca Evoluzione vs Intrinseca Hardware Evoluto Hardware Evolvibile vs nello specifico dell’evoluzione su FPGA: Circuiti Virtuali Manipolazione diretta vs Riconfigurabili del bitstream 8
  • 9. Esempio: evoluzione di un discriminatore di tono Thompson [1996]: Gate Level, Intrinseca, Manipolazione diretta del bitstream. 9
  • 10. Esempio: evoluzione di un filtro per Edge Detection Evoluzione Funzionale, Estrinseca e basata su Circuiti Virtuali riconfigurabili 27000 generazioni 10
  • 11. Sviluppo di un’architettura per un sistema evolvibile Caratteristiche principali: Basata su FPGA (Xilinx Virtex-4) Evoluzione Gate-Level (gerarchica) Evoluzione Intrinseca Evoluzione basata su manipolazione diretta del bitstream 11
  • 12. Struttura Gerarchica 12
  • 13. Evoluzione delle configurazioni Sviluppo di due strumenti per derivare informazioni sul formato dei bitstream: Parser/Comparatore di bitstream (C++) Front-end grafico per i tool della Xilinx (FPGA editor e BitGen) e il parser/comparatore per la generazione e l’analisi dei dati (Python) In particolare è necessario: Identificare la posizione del contenuto delle LUT F e G della slice di coordinate (X,Y). Identificare la posizione dei bit di configurazione dei MUX di una determinata slice. 13
  • 14. TODO Breve periodo: Sviluppo hard-macro cella Creazione software per l’evoluzione delle configurazioni basato sulle regole derivate precedentemente Medio/Lungo periodo: … 14
  • 15. Grazie per l’attenzione - Domande? - 15