Прямая передача данных между ПЛИС Virtex-7 по шине PCI Express
Аннотация
В данной статье рассматривается передача данных по шине PCI Express с одновременным участием нескольких ПЛИС. В компьютерной системе, к PCI Express шине которой подключено несколько (в нашем случае 8) оконечных устройств (PCIe endpoints) ПЛИС запускается одновременно несколько транзакций передачи данных двух типов: А) DMA передача между ОЗУ и ПЛИС (чтение/запись) и Б) прямая передача данных между двумя ПЛИС (запись). Используя соединение PCI Express x4 Gen 2.0 при обращении в память была получена скорость записи 1451 МБ/с (90% от максимальной). Скорость записи данных между ПЛИС была равна 1603 МБ/с (99 % от максимальной) при длине пакетов 128 байт и 1740 МБ/с (99% от максимальной) при длине пакета 256 байт. Латентность передачи данных между ПЛИС зависит от количества промежуточных коммутаторов, и была равна 0,7 мкс для одного коммутатора и 1 мкс для трех. Также показано, что при одновременных передачах через общий канал скорость отдельных передач не уменьшается до тех пор, пока суммарная скорость передачи не превышает пропускную способность общего канала; затем канал используется на 100%, а его пропускная способность делится поровну между устройствами.
Список литературы
1. Rosta LTD, 2013. http://www.rosta.ru/.
2. nVidiaCorporation. GPUDirect. https://developer.nvidia.com/gpudirect.
3. Ra Inta, David J. Bowman, Susan M. Scott, "The “Chimera”: An Off-The-Shelf CPU GPGPU FPGA Hybrid Computing Platform", International Journal of Reconfigurable Computing, 2012.
4. Bruno da Silva, An Braeken, Erik H. D'Hollander, Abdellah Touhafi, Jan G. Cornelis, Jan Lemeire, "Performance and toolchain of a combined GPU/FPGA desktop", Proceedings of the ACM/SIGDA international symposium on Field programmable gate arrays, 2013.
5. Ray Bittner, Erik Ruf, Alessandro Forin, "Direct GPU/FPGA Communication Via PCI Express", Cluster Computing, 2013.
6. Sunita Jain, Guru Prasanna, "Point-to-Point Connectivity Using Integrated Endpoint Block for PCI Express Designs", Xilinx Corporation, XAPP869, 2007.
7. Series FPGAs Integrated Block for PCI Express v1.7 Product Guide, Xilinx Corporation, 2012.
8. Alex Goldhammer, John Ayer, "Understanding Performance of PCI Express Systems", Xilinx Corporation, WP350, 2008.
Рецензия
Для цитирования:
Румянцев Ю.А. Прямая передача данных между ПЛИС Virtex-7 по шине PCI Express. Труды Института системного программирования РАН. 2013;24.
For citation:
Rumyantsev Yu.A. Direct data transfer between FPGAs Virtex-7 via PCI Express bus. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2013;24. (In Russ.)
Послать статью по эл. почте 