KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2011
Autor(en) Vitali Karasenko
Titel Design, implementation and testing of a high speed reliable link over an unreliable medium between a host computer and a Xilinx Virtex5 FPGA
KIP-Nummer HD-KIP 11-202
Dokumentart Bachelorarbeit
Abstract (de)

Die vorliegende Arbeit beschreibt eine Kommunikationsmethode zwischen einem Computer und einem Virtex5 FPGA über ein Paketnetzwerk. Die Verbindung unterstützt Bandbreiten von bis zu 1 Gbit/s im Duplexmodus und verfügt über automatische Fehlererkennung und Neuübertragung von korrumpierten oder verlorenen Daten um eine verlustfreie Verbindung über ein verlustbehaftetes Netzwerk sicherzustellen. Das Protokoll wurde implementiert mittels der Hardwarebeschreibungssprache VHDL. Der Test des Protokolls lieferte eine Bandbreite von über 100 MB/s in beide Richtungen unter günstigen Bedingungen, die einem wahrscheinlichen Anwendungsfall entsprechen können. Die Bandbreite des Protokolls ist instabil auf langen Zeitskalen aus bislang unbekannten Gründen. Der einzige im Test gefun- dene Fehler sowie eine Methode zur Umgehung wird beschrieben und es wird festgestellt, dass die Anwendungsmöglichkeiten des Protokolls trotz des Fehlers nicht beeinträchtigt werden.

Abstract (en)

The presented thesis describes a method of communication between a host computer and a Virtex5 FPGA over a packet network. The link features speeds of up to 1 Gbit/s in full duplex mode and provides error correction and retransmit functionality to ensure lossless communication over a lossy medium. The protocol was implemented using VHDL. Testing the protocol yielded net bandwidths of over 100 MB/s in both directions for realistic use cases. The throughput is unstable at large timescales with as of yet unknown reasons. The only bug that was found during testing is described with a workaround which does not affect the usability of the system.

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