Geri Dön

A reconfigurable computing platform for real time embedded applications

Gerçek zamanlı uygulamalar için yeniden yapılandırılabilinir bilişim platformu

  1. Tez No: 305146
  2. Yazar: FATİH SAY
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CÜNEYT FEHMİ BAZLAMAÇCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 154

Özet

Günümüzün yeniden yapılandırılabilinir donanımları, `yeniden yapılandırılabilinir bilişim'paradigmasını ve `yüksek dereceli paralelliği' birlikte sunmaktadır. Bu donanımlarlayeniden yapılandırılabilinir bilişim, yoğun işlem gücü gerektiren uygulamalar için gelecekvaat eden bir alternatif çözüm olarak ortaya çıkmıştır. Mikroişlemcilerin kullanıldığıgenel amaçlı bilişime kıyasla üstün performans ve düşük güç tüketimi sunmasına karşın,yeniden yapılandırılabilinirbilişim oldukça karmaşık bir tasarım süreci gerektirmektedir. Bu tez çalışması yenidenyapılandırılabilinir bilişim platformunu bir bütün halinde sunarak ve uygulamageliştirenler için esnek ve kullanıcı dostu bir geliştirme ortamı sağlayarak bukarmaşıklığı azaltmayı amaçlamaktadır.Önerilen bilişim platformu gerçek zamanlı gömülü uygulamalar için özel olarak tasarlanmış olup,çalışma sırasında donanımın kısmen yeniden yapılandırılmasını destekleyen donanım mimarilerikullanarak gerçek anlamda çoklu görevleri desteklemektedir. Bu bilişim ortamında kullanılmaküzere, uygulamalar için ihtiyaç duyulan donanım kaynak gereksinimi ve bu donanımın yenidenyapılandırmasının getirdiği ek zaman yükünü asgariye indirmek amacı ile yeni bir donanım görevmodeli öneriyoruz. Bu görev modeline dayalı olarak, donanım kaynaklarını en uygun biçimdeyöneten iki boyutlu bir donanım yüzeyi bölümleme stratejisi sunulmaktadır. Bu donanımyüzeyinde donanımsal görevler için haberleşme ortamını sağlamak için gözenek yapıda biryonga üstü ağ tasarlanmıştır. Ayrıca bu ağ üstündeki iletişim yükünü azaltmak için çalışmaanında donanım üstüne uygun yerleşimi yapacak teknik geliştirilmiştir.Gömülü sistemlerin ihtiyaçları önceden bilindiğinden, donanım görevlerinin yapılandırmabilgilerinin çevrim dışı bir tasarım akışı ile oluşturulması önerilmektedir. Son olarak, gerçekzamanlı ve yüksek işlem gücü gerektiren gömülü uygulamalara uygun bir yeniden yapılandırılabilinirbilişim ortamının gerekli tüm bileşenlerini sağlamak için çevrimiçi ve gerçek zamanlı işletimsistemi görev zamanlayıcısı tanımlanmıştır. Esnek bir geliştirme ortamı sağlamanın yanında,önerilen bilişim ortamının literatürdeki çalışmalara göre daha iyi donanım kaynak kullanımı vedaha kısa yeniden yapılandırma süresi sunduğu gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Today?s reconfigurable devices successfully combine `reconfigurable computing machine?paradigm and `high degree of parallelism? and hence reconfigurable computing emerged as apromising alternative for computing-intensive applications. Despite its superior performanceand lower power consumption compared to general purpose computing using microprocessors,reconfigurable computing comes with a cost of design complexity. This thesis aims toreduce this complexity by providing a flexible and user friendly development environment toapplication programmers in the form of a complete reconfigurable computing platform.The proposed computing platform is specially designed for real time embedded applicationsand supports true multitasking by using available run time partially reconfigurable architectures.For this computing platform, we propose a novel hardware task model aiming to minimizelogic resource requirement and the overhead due to the reconfiguration of the device.Based on this task model an optimal 2D surface partitioning strategy for managing the hardwareresource is presented. A mesh network-on-chip is designed to be used as the communicationenvironment for the hardware tasks and a runtime mapping technique is employed tolower the communication overhead.As the requirements of embedded systems are known prior to field operation, an o_ine designflow is proposed for generating the associated bit-stream for the hardware tasks. Finally, anonline real time operating system scheduler is given to complete the necessary building blocksof a reconfigurable computing platform suitable for real time computing-intensive embeddedapplications.In addition to providing a flexible development environment, the proposed computing platformis shown to have better device utilization and reconfiguration time overhead comparedto existing studies.

Benzer Tezler

  1. Embedded vision system designed on a heterogeneous computing platform and applied to semen analysis

    Heterojen hesaplama platformu üzerinde tasarlanan gömülü görüntü sistemi ve semen analizi uygulanması

    OSMAN LEVENT ŞAVKAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN

  2. Yeniden yapılandırılabilir hesaplama tabanlı çok kullanıcılı işletim sistemi

    Reconfigurable computing based multi-user operating system

    TANER GÜVEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKocaeli Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SUHAP ŞAHİN

  3. Açık kaynak kodlu OpenRISC tabanlı kırmık üstü sistemlerin gerçeklenmesi ve uygulamaları

    Implementation and applications of open source OpenRISC based SOC's

    LATİF AKÇAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  4. Fiziksel klonlanamaz fonksiyonlar yardımıyla anahtar üretimi ve lisans doğrulama

    Key generation and license authentication using physical unclonable functions

    ŞAHİN BAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN

  5. Reconfigurable computing platform for register based genetic programming

    Kayıtçı tabanlı genetik programlama için yeniden yapılandırılabilir bilişim ortamı

    ŞERİFE SUNGUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül Üniversitesi

    PROF. DR. MUSTAFA GÜNDÜZALP