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NovaCORE vFPGA: Virtualização e Reconfiguração Instantânea

Autores: PERINA, A. B.; ARANTES, J. S.; BONATO, V.

Resumo:Apesar de sua notória importância no ramo da computação paralela, Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) tem um espaço de aplicação muito mais restrito se comparado às tecnologias de programação facilitada e custo reduzido como Graphic Processing Units (GPUs) ou processadores Manycores. No entanto, a tecnologia dos FPGAs tem funcionalidades diferenciadas que podem trazer benefícios únicos para determinadas aplicações, como por exemplo a reconfiguração parcial dinâmica. Este benefício, porém, pode apresentar tempos de reconfiguração proibitivos (milissegundos) para certas aplicações devido a sua demora. Este artigo apresenta uma nova arquitetura de um FPGA virtual simples capaz de armazenar diferentes configurações (contextos) e com capacidade de reconfiguração instantânea de seu hardware (em um ´nico ciclo de clock). Experimentos mostraram que o armazenamento de diferentes contextos é uma solução viável, pois 4 contextos armazenados simultaneamente aumentaram em média apenas 2x a quantidade de recursos lógicos. Por outro lado, a sobrecarga da virtualização - a relação entre o n´mero de elementos lógicos fsicos utilizados e o n´mero de elementos virtuais implementados - foi em média de 269,9x para experimentos com apenas 1 contexto.

Palavras chave: FPGA, virtualização, reconfiguração dinâmica, reconfiguração instantânea, computação reconfigurável.

Artigo completo (em português)

Referência completa: Perina, A. B.; Arantes, J. S.; Bonato, V. , "NovaCORE vFPGA: Virtualização e Reconfiguração Instantânea", Revista de Sistemas de Informação da FSMA n 20(2017) pp. 38-45

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