|
|
Kryptografické algoritmy na platformě FPGA
Broda, Jan ; Jedlička, Petr (oponent) ; Hajný, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vytvoření demonstrátoru, který je schopný přenášet data jak mezi operačním systémem a síťovou kartou s FPGA čipem UltraScale+, tak i mezi dvěma síťovými kartami. V teoretické části práce pojednává o programovatelných hradlových polích, vývojem na FPGA, využívanými programovacími jazyky a vývojovém prostředí Vivado Design Suite. Demonstrátor se skládá ze dvou aplikací, vyvíjených v jazyce C, pro komunikaci mezi operačním systémem a síťovou kartou a dvou komponent, vyvíjených v jazyce VHDL, pro komunikaci skrze síťové rozhraní na FPGA síťové kartě. Demonstrátor umožňuje vložení kryptografického algoritmu, který by pracoval s přenášenými daty. Pro vývoj na síťové kartě s FPGA čipem byl využit Network Development Kit od týmu Liberouter ze sdružení CESNET.
|
|
|
Implementace auto-negociace pro Ethernetové rozhraní o rychlostech 25-100 Gb/s
Válek, Vladislav ; Jedlička, Petr (oponent) ; Tomašov, Adrián (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem auto-negociační komponenty pro síťové karty řízené hradlovými poli. Funkce auto-negociace slouží pro dohodu parametrů síťového provozu mezi dvěma stranami síťového kanálu. Mezi dohodnutelné parametry patří komunikační rychlost, schopnost pozastavení provozu a schopnost provozovat Forward Error Correction (FEC). V úvodu jsou představeny vnitřní bloky architektury UltraScale+ společnosti Xilinx, kde je nejvíce pozornosti věnováno blokům GTY. Dále jsou představeny zásady klauzule 73, standardu IEEE 802.3-2018, jež popisuje mechanismus funkce auto-negociace. Návrh je proveden v jazyce VHDL pro linkovou komunikační rychlost 25~Gb/s a zahrnuje popis postupů a případných změn, které je nutno provést při implementaci zmíněné funkce na hradlových polích využívající vysokorychlostní transceivery. Následně byla funkčnost zapojení ověřena v simulacích, jejichž výsledky jsou poskytnuty rovněž v této práci. Na závěr bylo provedeno testování auto-negociační funkce obsluhované zde vytvořenou komponentou, pročež byla využita síťová karta řízená hradlovým polem Virtex 7 UltraScale+. Při testování bylo využito zavedení sond Integrated Logic Analyzer (ILA) do struktry návrhu. Dosažené výsledky testování, věnující se jak průběhu auto-negociace, tak procesům ve fyzické vrstvě, jsou zde náležitě okomentovány.
|
|
|
Aplikované využití DSP bloků v Intel FPGA
Kondys, Daniel ; Pokorný, Jiří (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá využitím DSP bloků zejména na FPGA Stratix 10 DX 2800 pro implementaci čítače a~komparátoru. V teoretické části je zběžně popsán protokol Ethernet, vysvětlena souvislost síťových karet s~FPGA čipy, následně je popsána jejich struktura a obecný postup při návrhu digitálního obvodu pro FPGA. V~poslední podkapitole této části jsou podrobně rozebrány DSP bloky na FPGA Virtex UltraScale+ XCVU7P a~Stratix 10 DX 2800. V praktické části je popsána realizace čítače a komparátoru, od jejich návrhu přes vlastní implementaci až po testování. U těchto komponent byly následně měřeny a~vyhodnoceny parametry týkající se spotřeby zdrojů FPGA a maximální frekvence. Nakonec byly tyto komponenty zapojeny do obvodů, které jsou součástí firmwaru pro síťovou kartu COMBO-400g1, a také zde byly měřeny a~vyhodnoceny změny ve spotřebě zdrojů a maximální frekvence.
|
|
|
Vysokorychlostní paketové DMA přenosy do FPGA
Kubálek, Jan ; Matoušek, Jiří (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem, implementací, testováním a měřením firmwarového modulu pro čip FPGA, který zajišťuje DMA přenosy síťových dat z RAM počítače do samotného čipu na síťové kartě. Tyto přenosy jsou prováděny přes sběrnici PCIe rychlostí až 100Gb/s s možností podpory rychlostí 200 Gb/s a 400 Gb/s. Cílem této technologie je umožnit zpracování síťového provozu za účelem údržby páteřních uzlů sítě a datových center. Modul je současně navržen tak, aby jej bylo možné použít na různých typech FPGA čipů a to především od firem Xilinx a Intel.
|
|
|
Kryptografické algoritmy na platformě FPGA
Broda, Jan ; Jedlička, Petr (oponent) ; Hajný, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vytvoření demonstrátoru, který je schopný přenášet data jak mezi operačním systémem a síťovou kartou s FPGA čipem UltraScale+, tak i mezi dvěma síťovými kartami. V teoretické části práce pojednává o programovatelných hradlových polích, vývojem na FPGA, využívanými programovacími jazyky a vývojovém prostředí Vivado Design Suite. Demonstrátor se skládá ze dvou aplikací, vyvíjených v jazyce C, pro komunikaci mezi operačním systémem a síťovou kartou a dvou komponent, vyvíjených v jazyce VHDL, pro komunikaci skrze síťové rozhraní na FPGA síťové kartě. Demonstrátor umožňuje vložení kryptografického algoritmu, který by pracoval s přenášenými daty. Pro vývoj na síťové kartě s FPGA čipem byl využit Network Development Kit od týmu Liberouter ze sdružení CESNET.
|
|
|
Implementace auto-negociace pro Ethernetové rozhraní o rychlostech 25-100 Gb/s
Válek, Vladislav ; Jedlička, Petr (oponent) ; Tomašov, Adrián (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhem auto-negociační komponenty pro síťové karty řízené hradlovými poli. Funkce auto-negociace slouží pro dohodu parametrů síťového provozu mezi dvěma stranami síťového kanálu. Mezi dohodnutelné parametry patří komunikační rychlost, schopnost pozastavení provozu a schopnost provozovat Forward Error Correction (FEC). V úvodu jsou představeny vnitřní bloky architektury UltraScale+ společnosti Xilinx, kde je nejvíce pozornosti věnováno blokům GTY. Dále jsou představeny zásady klauzule 73, standardu IEEE 802.3-2018, jež popisuje mechanismus funkce auto-negociace. Návrh je proveden v jazyce VHDL pro linkovou komunikační rychlost 25~Gb/s a zahrnuje popis postupů a případných změn, které je nutno provést při implementaci zmíněné funkce na hradlových polích využívající vysokorychlostní transceivery. Následně byla funkčnost zapojení ověřena v simulacích, jejichž výsledky jsou poskytnuty rovněž v této práci. Na závěr bylo provedeno testování auto-negociační funkce obsluhované zde vytvořenou komponentou, pročež byla využita síťová karta řízená hradlovým polem Virtex 7 UltraScale+. Při testování bylo využito zavedení sond Integrated Logic Analyzer (ILA) do struktry návrhu. Dosažené výsledky testování, věnující se jak průběhu auto-negociace, tak procesům ve fyzické vrstvě, jsou zde náležitě okomentovány.
|
|
|
Vysokorychlostní paketové DMA přenosy do FPGA
Kubálek, Jan ; Matoušek, Jiří (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem, implementací, testováním a měřením firmwarového modulu pro čip FPGA, který zajišťuje DMA přenosy síťových dat z RAM počítače do samotného čipu na síťové kartě. Tyto přenosy jsou prováděny přes sběrnici PCIe rychlostí až 100Gb/s s možností podpory rychlostí 200 Gb/s a 400 Gb/s. Cílem této technologie je umožnit zpracování síťového provozu za účelem údržby páteřních uzlů sítě a datových center. Modul je současně navržen tak, aby jej bylo možné použít na různých typech FPGA čipů a to především od firem Xilinx a Intel.
|
|
|
Aplikované využití DSP bloků v Intel FPGA
Kondys, Daniel ; Pokorný, Jiří (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá využitím DSP bloků zejména na FPGA Stratix 10 DX 2800 pro implementaci čítače a~komparátoru. V teoretické části je zběžně popsán protokol Ethernet, vysvětlena souvislost síťových karet s~FPGA čipy, následně je popsána jejich struktura a obecný postup při návrhu digitálního obvodu pro FPGA. V~poslední podkapitole této části jsou podrobně rozebrány DSP bloky na FPGA Virtex UltraScale+ XCVU7P a~Stratix 10 DX 2800. V praktické části je popsána realizace čítače a komparátoru, od jejich návrhu přes vlastní implementaci až po testování. U těchto komponent byly následně měřeny a~vyhodnoceny parametry týkající se spotřeby zdrojů FPGA a maximální frekvence. Nakonec byly tyto komponenty zapojeny do obvodů, které jsou součástí firmwaru pro síťovou kartu COMBO-400g1, a také zde byly měřeny a~vyhodnoceny změny ve spotřebě zdrojů a maximální frekvence.
|
host ::
RSS.