Plataforma MPSoC baseada em topologias de rede NoC

Abstract

Acompanhar a evolução dos sistemas embebidos tem-se tornado cada vez mais exigente, já que se vão tornado cada vez mais complexos. A construção de hardware customizável, assim como o hardware/software co-design, tem-se tornado uma prioridade, pois viabilizam uma rápida e eficiente forma de desenvolvimento no acompanhamento destas tendências. Com base nestes pressupostos, a arquitetura embebida apresentada é uma plataforma de multi-processamento em SoC, que se baseia na replicação de nodos computacionais com a possibilidade de se interligarem através de uma network on chip (NoC). O principal foco deste tipo de arquiteturas, baseadas em topologias de rede, passa por fornecer paralelismo, escalabilidade, reduzir o tempo de desenvolvimento, com a reutilização dos nodos de rede, bem como criar diferentes topologias NoC. A presente tese de mestrado tem como objetivo guiar o leitor na construção de uma plataforma escalável, através da análise, design e implementação de um nodo de rede completamente genérico, capaz de ser replicado e integrado numa NoC, bem como o desenvolvimento de um modelo de programação paralela para arquiteturas de memória distribuída. No final, é demonstrada a plataforma MPSoC, baseada em topologias NoC, implementada num dispositivo FPGA.

As embedded systems are becoming increasingly complex, keeping the pace with the evolution also become harder. The construction of customizable hardware as well as hardware/software co-design have become a priority because together they will enable a fast and efficient way to keep pace with the development trends. Based on these assumptions, the embedded architecture presented here is a multi-processing SoC platform, based on the replication of network computing nodes, which can be interconnected through a network on chip (NoC). The main focus of this kind of network topology based architectures is to provide parallelism, scalability, and reduced time-to-market, through the reuse of the network nodes, thus creating different NoC topologies. This master thesis guides the reader through the analysis, design and implementation of building a scalable platform by mean of generic network nodes, as well as the development of a parallel programming model for distributed memory architectures. In the end is shown the NoC’s based MPSoC platform topology, implemented into a FPGA device.