FPGA implementation of a network-on-chip

Abstract

Bu tez solucan deliği akış denetimi ve kaynak yönlendirme yapan bir Yonga-içi-Ağ (YiA) tasarlamayı ve bu tasarımı VHDL dilinde tanımlayıp FPGA platformunda uygulamayı hedefler. Farklı türdeki ağ trafik ihtiyaçlarını karşılamak için, bu tez tasarlanan YiA'yı VHDL kaynak kodundaki tanımı değiştiren kullanıcı arayüzü aracılığı ile değiştirilebilir olarak tasarlamayı hedefler. Ağ topolojisi, yönlendirici bağlantıların ve sanal kanalların sayısı, arabellek ve flit boyutu bu tasarlanan YiA'nın değiştirilebilir özellikleridir. Bu tezde, YiA'daki blokların arayüzleri ve işlemleri blok çizeneği ve algoritmik durum makinaları aracılığı ile tanımlanmıştır. Bu blokların doğrulaması sadece bilgisayar ortamında simülasyon araçları ile değil, aynı zamanda gerçek dünyada da yapılmıştır. Bunu gerçekleştirmek için, kullanıcı tarafından verilen bilgiye göre flit üreten ve gerçek zamanda diğer kaynak düğümlerden alınan flitleri gözlemleyen RS-232 aracılığıyla kullanıcı arayüzü ile iletişim kuran yapay flit üreten kaynak düğümleri de bu tez kapsamında tasarlanmıştır.

This thesis aims to design a Network-on-Chip (NoC) that performs wormhole flow control method and source routing and aims to describe the design in VHDL language and implement it on an FPGA platform. In order to satisfy the diverse needs of different network traffic, the thesis aims to design the NoC in such a way that it can be modified via a user interface, which changes the descriptions in the VHDL source code. Network topology, number of router ports, number of virtual channels, buffer size and flit size are the features of the designed NoC that can be modified. In this thesis, interfaces and operations of the blocks in the NoC are defined through block diagrams and algorithmic state machines. Verification of these blocks is performed not only on computer environment via simulations tools, but also in real world. To achieve this, source nodes generating dummy flits are also designed which communicate with our user interface via RS-232 generating flits according to the information provided by the user and monitoring the received flits from other source nodes in real-time.