An MPI-based MPSoC Platform in FPGA

Authors

Keywords:

systems-on-chip, Multiprocesor architecture, FPGA, Networks-on-Chip

Abstract

The increase in the level of integration of components on silicon became possible to build systems with multiple processors on a single chip. These systems are named MPSoCs (Multi-Processor Systems-on-Chip), and some of them use Networks-on-Chip (NoC) as the communication infrastructure to interconnect their components. This work presents an MPSoC platform designed for performance evaluation of an NoC in FPGA. The platform relies on the use of 32-bit programmable processors and an MPI (Message Passing Interface) communication library, providing a flexible infrastructure for traffic generation and analysis, and enabling the development of parallel applications. For evaluation, we implemented a proof-of-concept instance of the proposed platform in FPGA, and the experimental results show that the software layer of the communication infrastructure dominates communication latency.

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Author Biographies

Roseli Uhlendorf, Universidade do Vale do Itajaí - Univali

Roseli Uhlendorf recebeu seu título de Mestre em Computação Aplicada pela Universidade do Vale do Itajaí, Brasil, em 2020. Atua como consultora na área de projeto de sistemas digitais em FPGA. Suas áreas de interesse incluem: Sistemas Eletrônicos, Projeto de Sistemas e Networks-on-Chip.

Eduardo Silva, Universidade do Vale do Itajaí - Univali

Eduardo Silva recebeu seu título de Mestre em Computação Aplicada pela Universidade do Vale do Itajaí, Brasil, em 2017. É Professor Assistente da Escola do Mar, Ciência e Tecnologia da Univali, Brasil, desde 2017, coordenador dos cursos de Bacharelado em Ciência da Computação e de Tecnologia em Sistemas para Internet e pesquisador do Laboratory of Embedded and Distributed Systems da Univali. Suas áreas de interesse incluem: Simulação, Networks-on-Chip e Sistemas Embarcados.

Felipe Viel, Universidade do Vale do Itajaí - Univali

Felipe Viel recebeu seu título de Mestre em Computação Aplicada pela Universidade do Vale do Itajaí, Brasil, em 2019. É Professor Assistente da Escola do Mar, Ciência e Tecnologia da Univali, Brasil, desde 2019, e pesquisador do Laboratory of Embedded and Distributed Systems da Univali. Suas áreas de interesse incluem: Sistemas Embarcados, Sistemas Reconfiguráveis, Aceleradores em Hardware, Processamento Digital de Imagens, Aviônica e Sistemas de Alta Confiabilidade.

Cesar Zeferino, Universidade do Vale do Itajaí - Univali

Cesar Zeferino recebeu seu título de Doutor em Ciência da Computação pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil, em 2003, com estágio na Université Paris-Sorbonne, França. É professor titular da Escola do Mar, Ciência e Tecnologia da Univali, Brasil, desde 2002, Gerente de Pesquisa e Pós-Graduação da Univali e líder do Laboratory of Embedded and Distributed Systems da Univali. Seus tópicos de interesse são Aceleradores de Hardware, Internet das Coisas e Networks-on-Chip.

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Published

2021-06-07

How to Cite

Uhlendorf, R., Silva, E., Viel, F., & Zeferino, C. (2021). An MPI-based MPSoC Platform in FPGA. IEEE Latin America Transactions, 19(4), 697–705. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/3928

Issue

Vol. 19 No. 4 (2021): Ordinary Issue

Section

Articles