基于FPGA的NoC驗證平臺的構(gòu)建
其流程簡述如下:1)根據(jù)硬件架構(gòu)思想和模塊化設(shè)計策略將用HDL語言描述的NoC連接到FPGA硬件平臺;2)初始化配置FPGA硬件平臺,在PC機上編寫NoC測試軟件,并通過Jtag線下載到MPU上運行,配置TG產(chǎn)生指定流量,并注入到NoC中;3)當FPGA平臺運行時,即當數(shù)據(jù)在NoC各個交換節(jié)點之間傳送或停止傳送時,用戶可以隨時改變配置以產(chǎn)生不同的流量,來測試NoC在不同流量下的性能,并隨時監(jiān)聽測試平臺的運行情況;4)將TR收集到的數(shù)據(jù)在NiosⅡIDE的控制臺顯示,并保存數(shù)據(jù)。然后對收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,并以圖形的方式直觀顯示待測NoC的性能。
3 NoC性能統(tǒng)計處理
在驗證平臺中,采用PC機對NoC中運行之后相關(guān)的數(shù)據(jù)進行處理,并借助于第三方工具將處理結(jié)果以圖形方式顯示,以直觀表示NoC的性能。該平臺對于課題組設(shè)計的Mesh結(jié)構(gòu)的NoC進行了功能驗證和性能評估。
主要處理包括平均網(wǎng)絡(luò)吞吐量和最近收到的80個數(shù)據(jù)包從發(fā)送端到接收端的網(wǎng)絡(luò)平均延時以及誤碼統(tǒng)計,下面簡單介紹性能評估的方法:
1)網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量 對于TR收集到的收包個數(shù)通過PC讀取之后,繪制性能曲線圖。以歸一化仿真時間為基準,以相同時間段中收集的數(shù)據(jù)包數(shù)目作為網(wǎng)絡(luò)總吞吐量。
式中,總運行時間xlO%表示取歸一化時延的l/l0。
圖4給出了在不同流量模型下,每包4個數(shù)據(jù)片時,所設(shè)計NoC的網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量。
2)平均網(wǎng)絡(luò)延遲 對于TR收集到的最近80個數(shù)據(jù)包從發(fā)送端到接收端的延遲信息,以歸一化仿真時間為基準,計算平均網(wǎng)絡(luò)延遲:
式中,P是發(fā)包總數(shù),每個包的延遲為Li,那么Latency就是一段時間內(nèi)的平均網(wǎng)絡(luò)延遲。
圖5給出了在不同流量模型下,在相同仿真時間段中接收到的數(shù)據(jù)包的平均網(wǎng)絡(luò)延遲。圖6給出了在相同的流量模型-均勻地址,自相似流量模型下,在相同仿真時間段中,對于每包分片不同時的平均網(wǎng)絡(luò)延遲。
3)誤碼統(tǒng)計 表l給出了誤碼個數(shù)統(tǒng)計表,這里所設(shè)計的NoC是有保障服務(wù),因此,在NoC運行過程中并不產(chǎn)生誤碼。驗證結(jié)果與實際設(shè)計相一致。
4 結(jié)束語
本文提出了一種基于FPGA的NoC驗證平臺。詳細討論了該驗證平臺中FPGA硬件平臺和NoC軟件的基本功能,并闡述了TG/R,MPU,MPI以及NoC軟件的可重用性等特點。通過一個實例仿真驗證的結(jié)果說明了該驗證平臺的基本功能和優(yōu)越性。目前正在開發(fā)不同參數(shù)化的流量模型,以便將該平臺用于對各種不同NoC的驗證。
評論