ppgsc edgard de faria corrêa lse - laboratório de sistemas embarcados wrapper

PPgSC

Edgard de Faria Corrêa

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Wrapper

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Wrappers

Necessidade

Contexto

Arquitetura

Considerações

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Necessidade

Reuso de componentes

Compatibilizar componentes distintos

Adaptar a padrões (OCP, VSI, ...)

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Contexto

NoC

FemtoJava

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Motivação

Integração do FemtoJava com arquitetura NOC

ObjetivoObjetivo: Desenvolver em VHDL uma estrutura (wrapper) para integração NOC-FemtoJava.

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Descrição do Problema

Componentes:

NOC

Cores - FemtoJava

Integradores - Wrapper

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NOC - Network On a Chip

Topologia (exemplo)Grelha 2x2

R

R R

R

P P

PP

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Modelo de Comunicação 1/4

CélulaN

W RoteadorRoteador E

S L

Processador

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ArbitragemN

W RoteadorRoteador E

S L

Processador

0 1 0 0 0

L N S E W

Árbitro E

Modelo de Comunicação 2/4

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RR

Processador

W

N L

E

S

Roteamento

Router S

0 1 0 0

L N S E

Payload

BOP/EOP

Modelo de Comunicação 3/4

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Roteamento (msg 10bits)

Begin Of Package

End Of Package

... 0 0000 0 0000

... 0 1 0

... 0 0 1

Quando for BOP, Payload indica rota:

Xdir YdirXoff Yoff

Modelo de Comunicação 4/4

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FemtoJava

Características

4 portas de Entrada

4 portas de Saída

2 portas de Interrupção (8051 like)

Mapeadas em memória

Versão utilizada: 8 bits

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Interface de Adaptação

NOC: 10 bits (8 dados + 2 controle)

FemtoJava: 8 bits

FemtoJava p/ Rede

Rede p/ FemtoJava

VHDL - Altera (Quartus, Leonardo)

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FemtoJava para Rede 1/2

RedeRede

WrapperWrapper

FemtoJavaFemtoJavaIN3 ou INT1 OUT1OUT0

Wrapper Output Control

Tabela de Alocação de Nodos

8 8

10

0 1

m0

10

m1

sel

10

DATA

Buffer NOCVAL

ACK

wrapper_output

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FemtoJava para Rede 2/2

00

11

22

33

ACK=0ACK=0

ACK=0ACK=0

ACK=0ACK=0

BOP=0BOP=0

BOP=1BOP=1ACK=1ACK=1

EOP=0 & EOP=0 & ACK=1ACK=1

EOP=1 & EOP=1 & ACK=1ACK=1

EOP=1 & EOP=1 & ACK=1ACK=1

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Rede para FemtoJava 1/2

FemtoJavaFemtoJava

WrapperWrapper

RedeRede

Wrapper Input Control

10

DATAACKVAL

Buffer Wrapper

rok

INT0 IN1IN0

8 8

10

DATAwrapper_input

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Rede para FemtoJava 2/2

00

11

22EOP=0EOP=0

ACK=0ACK=0

VAL=0VAL=0

VAL=1VAL=1

ACK=1ACK=1

EOP=1EOP=1

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Nodo

socin_wrappersocin_wrapper

wrapper_inputwrapper_output

wrapper_mux

wrapper_oc

wrapper_ib

wrapper_ic

Hierarquia 1/2

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socin_wrapper_2x2socin_wrapper_2x2

Rede 2x2

Hierarquia 2/2

socin _wrapper

socin _wrapper

socin _wrapper

socin _wrapper

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Resultados

% uso# LCs # portas

IO LC Mem* Freqüência (MHz)

FemtoJava (1) 1118 80 21.28 13.44 0.00 22.0FemtoJava (2) 1117 80 58.82 13.43 0.00 16.5

NOC rasoc-i 491 122 89.71 5.90 0.14 54.7

socin_wrapper 28 68 11.97 0.34 0.00 102.8

% comparativo% FemtoJava (1) 56 2 0% FemtoJava (2) 20 2 0% NOC 13 6 0

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Considerações

NoC - OCP

FemtoJava - OCP

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Perguntas

???