【摘 要】
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当前信息技术在生活的各个方面都得到了广泛应用,新型业务层出不穷,对算力需求也日益提高。采用海量处理器资源构成超大规模计算中心并为多用户提供计算力的云计算模式以及采用不同体系架构计算单元构成异构计算系统的模式被认为是解决算力瓶颈、提高资源利用率的重要解决方案。FPGA作为可编程逻辑器件,是构建异构计算系统的核心部件之一,但其隔离性差、用户独占的特性使其不能与目前虚拟化框架相兼容,因此难以融入云计算体
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当前信息技术在生活的各个方面都得到了广泛应用,新型业务层出不穷,对算力需求也日益提高。采用海量处理器资源构成超大规模计算中心并为多用户提供计算力的云计算模式以及采用不同体系架构计算单元构成异构计算系统的模式被认为是解决算力瓶颈、提高资源利用率的重要解决方案。FPGA作为可编程逻辑器件,是构建异构计算系统的核心部件之一,但其隔离性差、用户独占的特性使其不能与目前虚拟化框架相兼容,因此难以融入云计算体系之中。本文作为通用异构计算平台的子内容,旨在开发适合FPGA的多用户、可裁剪、可扩展的虚拟化硬件架构。论文的主要内容如下:首先,本文提出了一种可行的虚拟化硬件架构方案。文中首先对研究的应用场景、硬件平台以及需求进行了简要介绍。随后,根据需求对FPGA虚拟化硬件架构中动态可重构、片间可靠传输、片内互联总线的方案进行了讨论,最后提出了本文虚拟化硬件架构方案。其次,对架构中所采用的RoCEv2协议进行了实现,为FPGA-FPGA、FPGACPU之间提供低延迟、可靠的数据通路。本文首先基于OMNeT 仿真环境开发了RoCEv2协议栈的行为级仿真模型,为协议栈的实现提供指导。在实现阶段,结合目标场...
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