Implementace jednotky pro obsluhu bootování Intel FPGA

Abstract

Tato práce se dotýká využití technologie FPGA v oblasti počítačových sítí, konkrétně pro hardwarovou akceleraci zpracování síťového provozu na síťové kartě vyvíjené sdružením CESNET, z. s. p. o. Technologie FPGA je oblíbená zejména díky možnosti snadno rekonfigurovat čip a opravit tak případné chyby či aktualizovat firmware. Práce nejprve pojednává o návrhu a implementaci nové jednotky pro Intel FPGA, která bude schopná komunikovat s externí konfigurační flash pamětí čipu osazeného na výše zmiňované kartě. Dále pak řeší návrh a implementaci softwarového nástroje, který bude umožňovat skrze nově implementovanou firmwarovou jednotku nahrát do flash paměti nová konfigurační data a vynutit si rekonfigurování FPGA čipu pomocí těchto nově nahraných dat. Ke konci práce je funkcionalita nově implementovaného systému otestována v praxi.

This thesis touches the topic of using FPGA technology in the field of computer networks, specifically for hardware acceleration of network traffic processing on a network card developed by the CESNET association. FPGA technology is popular mainly due to the possibility to easily reconfigure the chip and fix any errors or update the firmware. The thesis first discusses the design and implementation of a new unit for Intel FPGA, which will be able to communicate with the external configuration flash memory of the chip featured on the card mentioned above. It then goes on to address the design and implementation of a software tool that will allow, via the newly implemented firmware unit, to load new configuration data into the flash memory and force reconfiguration of the FPGA chip using this newly loaded data. Towards the end of the thesis, the functionality of the newly implemented system is tested in practice.