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用于模块化和可扩展异构系统初始化的跨芯片部分重构

仪器与探测器 2024-08-19 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

FPGA中近乎无限的逻辑定制能力是这些设备多功能性的主要原因之一。部分重构进一步利用了这一能力,允许在运行时替换预定义FPGA区域内的逻辑。这在异构SoC中尤其相关,它将FPGA架构与传统处理器集成在同一芯片上。紧密集成以及Linux中的FPGA子系统等支持框架促进了使用,例如动态加载自定义硬件加速器。尽管这一示例是部分重构最常见的用例之一,但可能的应用远不止于此。我们提出将部分重构与AXI C2C跨芯片总线结合使用,通过连接外围FPGA来扩展异构MPSoC和RFSoC设备的资源。借助AXI C2C,可以轻松链接各个设备的可编程逻辑,但在外围FPGA上利用同一通道进行部分重构尚未得到官方支持。通过结合使用AXI ICAP控制器和自定义Linux驱动程序,我们展示了异构SoC的PS能够对外围FPGA执行部分重构,从而无缝访问和管理整个多设备系统。因此,软件和FPGA固件更新可以应用于整个系统,外围FPGA可以在运行期间添加和移除。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.08626,
  title  = {Cross-Chip Partial Reconfiguration for the Initialisation of Modular and Scalable Heterogeneous Systems},
  author = {Marvin Fuchs and Hendrik Krause and Timo Muscheid and Lukas Scheller and Luis E. Ardila-Perez and Oliver Sander},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.08626},
  year   = {2024}
}

备注

8 pages, double-column, 9 figures. Paper submitted as proceeding for the 24rd IEEE Real Time Conference (2024)