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NTIS 바로가기한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.22 no.12, 2018년, pp.1667 - 1674
이진 (Department of Information and Communication, Pyeongtaek University)
Recently, speeding up real time calculation using the specialized hardware accelerator is often used in the various engineering and science area, and the accelerators are required to include PCI express interconnection between FPGA and a host computer. The implementation of the high speed PCIe for t...
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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PCIe이란 무엇인가? | PCIe는 x1에서 x32까지 확장 가능한 다수의 레인(lane)으로 구성된 물리 계층을 기반으로 고속 데이터 전송을 제공하는 점대점(point-to-point) 기기간 연결 프로토콜이며, 그림 1과 같이 트랜잭션 계층 (TL : Transaction Layer)와 데이터 링크 계층 (DL : Data Link), 물리 계층 (PL : Physical Layer)의 3개의 계층 (Layer)으로 구성되어 있다 [12]. | |
PCIe를 사용한 데이터 전송은 무엇을 사용하는가? | PCIe를 사용한 데이터 전송은 메모리 기반으로 이루어지기 때문에 CPU가 일반 메모리를 접근할 때 사용하는 DMA (Direct Memory Access)를 사용해서 구현한다. DMA를 포함하는 PCIe 링크를 FPGA에 사용할 수 있는 솔루션이 여러 개 존재한다. | |
PCI express 관련 제품은 무엇이 있는가? | DMA를 포함하는 PCIe 링크를 FPGA에 사용할 수 있는 솔루션이 여러 개 존재한다. 상용 제품으로 Hitechglobal, PLDA, CAST, Northwest, Xillybus, MPRACE와 같은 제품이 존재하고, 비상용으로 PCIe의 물리 계층은 FPGA의 고속 인터페이스 IP를 사용하면서 상위 계층과 DMA를 연동해서 구현한 EPEE, ffLink, DyRACT와 같은 연구 결과물도 존재한다[2-4]. 하지만, 사용 제품은 추가 비용이 필요하고 논문으로 발표된 연구 결과물을 기반으로 실제 PCIe IP를 개발하는 것은 많은 시간과 투자가 필요하다. |
L. Rota, M. Vogelgesang, L. E. Ardila Perez, M. Caselle, S. Chilingaryan, T. Dritschler, N. Zilio, A. Kopmann, M. Balzer, and M. Weber, "A High-throughput Readout Architecture based on PCI-Express Gen3 and DirectGMA Technology," Journal of Instrumentation, vol. 11, pp. 1-9, Feb. 2016.
H. Kavianipour, S. Muschter, and C. Bohm, "High Performance FPGA-Based DMA Interface for PCIe," IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 61, no. 2, pp. 745-749, Apr. 2014.
M. Vesper, D. Koch, K. Vipin, and S. A. Fahmy, "JetStream: An Open-Source High-Performance PCI Express 3 Streaming Library for FPGA-to-Host and FPGA-to-FPGA Communication," in Proceedings of the 26th International Conference on Field Programmable Logic and Applications, Lausanne, Switzerland, pp. 1-9, Aug. 2016.
J. Gong, T. Wang, J. Chen, H. Wu, F. Ye, S. Lu, and J. Cong, "An Efficient and Flexible Host-FPGA PCIe Communication Library," in Proceedings of the 24th International Conference on Field Programmable Logic and Applications, Munich, Germany, pp. 1-6, Sep. 2014.
L. Rota, M. Caselle, S. Chilingaryan, A. Kopmann, and M. Weber, "A PCIe DMA Architecture for Multi-Gigabyte Per Second Data Transmission," IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 62, no. 3, pp. 972-976, Jun. 2015.
N. Zilberman, Y. Audzevich, G. A. Covington, and A. W. Moore, "NetFPGA SUME: Toward 100Gbps as Research Commodity," IEEE Micro, vol. 34, issue. 5, pp. 32-41, Jul. 2014.
A. Byszuk, J. Kolodziejski, G. Kasprowicz, K. Pozniak, W. M. Zabolotny, "Implementation of PCI Express Bus Communication for FPGA-based Data Acquisition System," in Proceedings of Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2012, vol. 8454, pp. 1-6, Oct. 2016.
S. M. Ryu, "Development of FPGA-based Meteorological Information Data Receiver Circuit for Low-Cost Meteorological Information Receiver System for COMS," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 10, pp. 2373-2379, Oct. 2015.
J. S. Kang, and M. S. Kang, "FPGA Implementation of ARIA Crypto-processor Based on Advanced Key Scheduling," Journal of Security Engineering, vol. 13, no. 6, pp. 439-450, Dec. 2016.
Xilinx. DMA/Bridge Subsystem for PCI Express v4.0 Product Guide [Internet]. Available: https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/xdma/v4_0/pg195-pcie-dma.pdf.
Xilinx. ZC706 Evaluation Board for the Zynq-7000 XC7Z045 SoC User Guide [Internet]. Available: https://www.xilinx.com/support/documentation/boards_and_kits/zc706/ug954-zc706-eval-board-xc7z045-ap-soc.pdf.
PCI-SIG, PCI Express Base Specification, Revision 3.0, PCI-SIG Std., 2010.
J. Lawley, "Understanding Performance of PCI Express Systems," Xilinx: Whte Paper WP350, Oct. 2014.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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