Geri Dön

Architectural exploration of FPGAS and RTL2GDSII implementation of an FPGA

FPGA mimarileri araştırması ve düşük alanlı bir FPGA mimarisinin RTL2GDSII tasarımı

PDF İndir

  1. Tez No: 877484
  2. Yazar: MEHMET SAİT EROĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL FAİK BAŞKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Artan tasarım karmaşıklığı ve maliyeti, tasarımcıları çip fabrikasyon maliyetlerini amortize etmek için System on Chip (SoC) tasarımlarında müstakil yeniden programlanabilir yapılar kullanmaya yönlendirdi. Gömülü FPGAler (eFPGA) bu zorluğun üstesinden gelmek için ortaya çıkan çözümlerden biridir. Ancak yeni bir FPGA oluştu- rurken devre tasarımı, layout ve doğrulaması için önemli bir efor gerekir. Ticari bir FPGA'in tanımından tape-out'una kadar gereken süre tecrübeli büyük bir ekibin yaklaşık 1 yılıdır. Bu engellerin üstesinden gelmek için araştırmacılar, FPGA yapılarını Verilog netlisti olarak modelleyerek ve ASIC tasarım toollarını kullanarak otomatik metodolojiler geliştirdiler. Tasarım sürecini otomatikleştirmek, SoC'lerde eFPGA'leri gerçekleme süresini azaltırken aynı zamanda mimari araştırmaları geliştirecektir. Bu amaçla, FPGA mimarileri için otomatikleştirilmiş prototipleme sağlayan açık kaynaklı bir toolset olan OpenFPGA geliştirildi. Çeşitli tasarım amaçlarını gerçeklemek için OpenFPGA, VTR ve Yosys gibi popüler açık kaynaklı EDA toollarını kendi özel tool'ları ile entegre etmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'nin yerli 250nm CMOS teknolojisiyle OpenFPGA kullanarak bir FPGA tasarladık ve böyle bir FPGA'in mimari seçimi, devre tasarımı, layout ve doğrulanmasında karşılaşılan süreçleri detaylıca inceledik. Tam otomatik tasarım ile bazı custom tasarım eforları arasında denge kurarak alanı ve hızı optimize etmeye odaklandık.

Özet (Çeviri)

Growing design complexity and cost has forced designers to build programmability into System-on-Chip (SoC) designs to reduce the number of costly chip re-spins and amortize IC costs over several fabrications. Programmability of embedded FPGA (eFPGA) cores is one of a handful of design solutions to meet this challenge. However, creating a new FPGA is challenging because of the significant effort that must be spent on circuit design, layout, and verification. The time required until the tape-out is approximately 1 year of a large team from architecture definition to tape-out for a new FPGA, since the process is primarily done manually. Researchers have developed automated methodologies to overcome these barriers by modeling FPGA fabrics as Verilog netlists and generating layouts using ASIC automated design tools. Simplifying and shortening the design process would be advantageous since it could reduce the time to implement eFPGAs in SoCs while enhancing architecture explorations. For this purpose, OpenFPGA is introduced, an open-source framework that enables automated prototyping for FPGA architectures. To enable various design purposes, OpenFPGA integrates several popular open-source EDA tools, i.e., VTR and Yosys, with its own custom tools. In this work, we designed an FPGA using OpenFPGA framework and investigated the issues faced in the architecture selection, circuit design, layout, and verification of such a FPGA with Türkiye's domestic 250nm CMOS technology.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    524617

    Tools and techniques for implementation of real-time video processing algorithms

    Gerçek zamanlı video işleme algoritmalarının uygulanması için araç ve teknikler

    VECDİ EMRE LEVENT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ

  2. Tez No

    663114

    General reuse-centric CNN accelerator

    Genel yeniden kullanım merkezli CNN hızlandırıcı

    NİHAT MERT ÇİÇEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZCAN ÖZTÜRK

  3. Tez No

    777658

    FPGA ımplementation of quantum key distribution based communication

    Kuantum anahtar dağıtıcılı iletişimin FPGA'le gerçeklenmesi

    YİĞİT BİLGİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYeditepe Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEZER GÖREN UĞURDAĞ

    PROF. DR. HASAN FATİH UĞURDAĞ

  4. Tez No

    902327

    High-throughput bloom filter design: Systematic parameter selection and FPGA implementation

    Yüksek veri hacimli bloom filtreleri tasarımı: Sistematik parametre seçimi ve FPGA gerçekleştirimi

    EFE BERKAY YİTİM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT

  5. Tez No

    864179

    Energy modelling and applications of neural network accelerators

    Yapay sinir ağlarını hızlandırıcı devrelerin enerji tüketiminin modellenmesi ve uygulamaları

    BERKE AKGÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR

Geri Dön