Υλοποίηση σε Tεχνολογία Zynq FPGA της Μονάδας Rasterizer ως Επιταχυντή Υλικού με τη χρήση του Vivado HLS της XILINX

Διπλωματική Εργασία uoadl:2801109 107 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Σχεδίασης Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων
Πληροφορική
Ημερομηνία κατάθεσης:
2018-10-17
Έτος εκπόνησης:
2018
Συγγραφέας:
Γερακάρης Δημήτρης-Φοίβος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Πασχάλης Αντώνιος, Καθηγητής. Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Υλοποίηση σε Tεχνολογία Zynq FPGA της Μονάδας Rasterizer ως Επιταχυντή Υλικού με τη χρήση του Vivado HLS της XILINX
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Υλοποίηση σε Tεχνολογία Zynq FPGA της Μονάδας Rasterizer ως Επιταχυντή Υλικού με τη χρήση του Vivado HLS της XILINX
Περίληψη:
Σκοπός της εργασίας αυτής είναι, αρχικά, η αναλυτική περιγραφή των βασικών
προβλημάτων και των προτεινόμενων λύσεων στο γνωστικό πεδίο των γραφικών με
υπολογιστή και στη συνέχεια η μελέτη της αποτελεσματικότητας του εργαλείου
λογισμικού Vivado HLS της XILINX για την ταχεία υλοποίηση σε υψηλό επίπεδο ενός
επιταχυντή υλικού σε τεχνολογία Zynq FPGA με μελέτη περίπτωσης τη μονάδα
Rasterizer.
Ο στόχος της εργασίας είναι η ανάπτυξη μίας νέας μονάδας Rasterizer σε υψηλό επίπεδο,
ως επιταχυντή υλικού, που να δύναται να αντικαταστήσει πλήρως σε λειτουργικότητα την
υπάρχουσα μονάδα Rasterizer της εταιρίας Think Silicon που έχει υλοποιηθεί στο
επίπεδο RTL με Verilog. Η ανάπτυξη αυτής της εναλλακτικής λύσης προσφέρει στην
εταιρία τη δυνατότητα ταχείας δοκιμής εναλλακτικών αλγορίθμων αλλά και τη δυνατότητα
γρηγορότερης προσομοίωσης σε επίπεδο λογισμικού.
Τα βήματα που ακολουθήθηκαν ήταν η κατανόηση μέρους του γνωστικού πεδίου των
γραφικών με υπολογιστή που αφορούν στη διαδικασία rasterization, η κατανόηση των
χρησιμοποιούμενων αλγορίθμων, η κατανόηση του τρόπου που υλοποιούνται αυτοί
εντός της GPU της εταιρίας (Nema) και η προσπάθεια να επιτευχθεί η ίδια ή αντίστοιχη
λειτουργία μέσω του εργαλείου Vivado HLS. Τέλος έγινε η ενσωμάτωση του κομματιού
αυτού στην υπάρχουσα αλυσίδα εργαλείων της εταιρίας, με σκοπό να είναι κρυμμένη η
διαδικασία από τον χρήστη.
Από αυτή τη μελέτη περίπτωσης μίας σύνθετης μονάδας, όπως η μονάδα Rasterizer,
προκύπτουν πολύ ενδιαφέροντα συμπεράσματα που αφορούν στις προκλήσεις και στην
αποτελεσματικότητα της υλοποίησης αλγορίθμων στο υλικό με εργαλεία HLS, όπως το
Vivado HLS της XILINX.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Τεχνολογία – Πληροφορική
Λέξεις-κλειδιά:
High-Level Synthesis, FPGA, επεξεργαστές υλικού, επεξεργασία εικόνας, γραφικά, rasterization
Ευρετήριο:
Ναι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
6
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
14
Αριθμός σελίδων:
97
Gerakaris_thesis_Nema.pdf (3 MB) Άνοιγμα σε νέο παράθυρο