Network-on-chip basierende Laufzeitsysteme für dynamisch rekonfigurierbare Hardware

Abstract

Die Kombination aus Standardprozessoren und rekonfigurierbarer Hardware hat sich in Forschung und kommerziellen Anwendungen mit schnell veränderlichen Parametern und Protokollen als flexible und leistungsfähige Architektur erwiesen. Jedoch werden die Möglichkeiten der dynamischen partiellen Rekonfigurierbarkeit noch nicht ausgenutzt, durch die eine weitere Steigerung der Anpassungsfähigkeit möglich wäre. Die Kontrolle und Steuerung könnte der ohnehin schon vorhandene Prozessor und das darauf laufende Betriebssystem übernehmen. Da aber Umsetzbarkeit und Leistung des Gesamtsystems erheblich von der Schnittstelle zwischen rekonfigurierbarer Hardware und nutzender Anwendung abhängt, sind hier skalierbare und zukunftsweisende Architekturen erforderlich. Im Rahmen dieses Beitrags werden Aspekte zur Erweiterung eines bestehenden Betriebssystems um dynamisch rekonfigurierbare Hardware und dessen Anbindung behandelt. Es wird ein Network-on-Chip basierter Protokollstack vorgestellt und ein Ausblick auf die prototypische Implementierung gegeben.