|
|
Implementace jednotky pro obsluhu bootování Intel FPGA
Hak, Tomáš ; Fukač, Tomáš (oponent) ; Matoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se dotýká využití technologie FPGA v oblasti počítačových sítí, konkrétně pro hardwarovou akceleraci zpracování síťového provozu na síťové kartě vyvíjené sdružením CESNET, z. s. p. o. Technologie FPGA je oblíbená zejména díky možnosti snadno rekonfigurovat čip a opravit tak případné chyby či aktualizovat firmware. Práce nejprve pojednává o návrhu a implementaci nové jednotky pro Intel FPGA, která bude schopná komunikovat s externí konfigurační flash pamětí čipu osazeného na výše zmiňované kartě. Dále pak řeší návrh a implementaci softwarového nástroje, který bude umožňovat skrze nově implementovanou firmwarovou jednotku nahrát do flash paměti nová konfigurační data a vynutit si rekonfigurování FPGA čipu pomocí těchto nově nahraných dat. Ke konci práce je funkcionalita nově implementovaného systému otestována v praxi.
|
|
|
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.
|
|
|
Implementation of Digital Circuit for High-Speed Network Communication in FPGA
Kondys, Daniel ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Network cards with a hardware acceleration feature are a popular solution for meeting the ever-increasing demands for throughput in high-speed networks. Utilizing the FPGA chips as the hardware acceleration elements, this thesis presents a generic and highly modular digital circuit for FPGA that manages data transfers in form of Ethernet frames at rates reaching up to 400 Gbps. High-end FPGAs often contain hard IP blocks that simplify communication over the Ethernet protocol. The target FPGAs Intel Stratix 10 and Intel Agilex contain the E- and F-tile hard IP blocks for Ethernet, respectively. Before explaining the architecture of the designed digital circuit, it focuses on the theoretical background describing the basic functions of the Ethernet protocol, the given Intel FPGAs and the provided Ethernet hard IP blocks. After explaining its design and implementation, the thesis describes the steps taken during verification and hardware tests executed on platforms with the given FPGAs. The results of these tests indicated a successful implementation, as the data rate of 400 Gbps was reached. This digital circuit aims to be a part of the FPGA design for the XpressSX AGI-FH400G network card (among others) created by companies CESNET z.s.p.o and REFLEX CES.
|
|
|
FPGA Digital Circuit for up to 400 Gbps Transfers over Ethernet
Kondys, D. ; Smékal, D.
Network cards with a hardware acceleration feature are a popular solution for meeting the ever-increasing demands for throughput in high-speed networks. Utilizing the FPGA (Field Programmable Gate Array) chips as the hardware acceleration elements, this paper presents a generic and highly modular digital circuit for FPGA that manages the transfer of data in form of Ethernet frames at rates reaching up to 400 Gbps. To achieve this, the proposed digital circuit takes advantage of the Ethernet intellectual property (IP) blocks in high-end FPGAs from Intel. By first implementing and fine-tuning it for data rates up to 100 Gbps, the next step is expanding it to reach data rates up to 400 Gbps. The created digital circuit will then be used in the FPGA design for the XpressSX AGI-FH400G network card (among others) created by companies CESNET a.l.e and REFLEX CES. Even though the target data rate is 400 Gbps, this paper focuses on the first step, which is the utilization of the Intel Ethernet hard IP blocks to reach 100 Gbps.
|
|
|
Implementace jednotky pro obsluhu bootování Intel FPGA
Hak, Tomáš ; Fukač, Tomáš (oponent) ; Matoušek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se dotýká využití technologie FPGA v oblasti počítačových sítí, konkrétně pro hardwarovou akceleraci zpracování síťového provozu na síťové kartě vyvíjené sdružením CESNET, z. s. p. o. Technologie FPGA je oblíbená zejména díky možnosti snadno rekonfigurovat čip a opravit tak případné chyby či aktualizovat firmware. Práce nejprve pojednává o návrhu a implementaci nové jednotky pro Intel FPGA, která bude schopná komunikovat s externí konfigurační flash pamětí čipu osazeného na výše zmiňované kartě. Dále pak řeší návrh a implementaci softwarového nástroje, který bude umožňovat skrze nově implementovanou firmwarovou jednotku nahrát do flash paměti nová konfigurační data a vynutit si rekonfigurování FPGA čipu pomocí těchto nově nahraných dat. Ke konci práce je funkcionalita nově implementovaného systému otestována v praxi.
|
|
|
Implementation of Digital Circuit for High-Speed Network Communication in FPGA
Kondys, Daniel ; Cíbik, Peter (oponent) ; Smékal, David (vedoucí práce)
Network cards with a hardware acceleration feature are a popular solution for meeting the ever-increasing demands for throughput in high-speed networks. Utilizing the FPGA chips as the hardware acceleration elements, this thesis presents a generic and highly modular digital circuit for FPGA that manages data transfers in form of Ethernet frames at rates reaching up to 400 Gbps. High-end FPGAs often contain hard IP blocks that simplify communication over the Ethernet protocol. The target FPGAs Intel Stratix 10 and Intel Agilex contain the E- and F-tile hard IP blocks for Ethernet, respectively. Before explaining the architecture of the designed digital circuit, it focuses on the theoretical background describing the basic functions of the Ethernet protocol, the given Intel FPGAs and the provided Ethernet hard IP blocks. After explaining its design and implementation, the thesis describes the steps taken during verification and hardware tests executed on platforms with the given FPGAs. The results of these tests indicated a successful implementation, as the data rate of 400 Gbps was reached. This digital circuit aims to be a part of the FPGA design for the XpressSX AGI-FH400G network card (among others) created by companies CESNET z.s.p.o and REFLEX CES.
|
|
|
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.