Rede Omega Virtual em FPGA com reconfiguração em tempo de execução: estudo de caso: cálculo de atratores em redes reguladoras de genes

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Vendramini, Julio Cesar Goldner
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Metodologias e técnicas da Computação; Sistemas de Computação; Mestrado em Ciência da Computação; UFV
• Palavras-chave em Português: FPGA; Rede Omega; Camada virtual; Omega Networks; Virtual layer; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/2634

As redes de interconexão multiestágio começaram a ser usadas na década de 50 em telefonia e continuam a ser usadas em muitas aplicações paralelas. Abordamos neste trabalho um estudo sobre as redes de interconexão Omega em FPGAs para desenvolvimento de arquiteturas paralelas e reconfiguráveis. Utilizando-as como uma camada virtual de reconfiguração acima da programação do FPGA. Analisamos o comportamento das redes e sua complexidade em área e latência. Desenvolvemos dois algoritmos de roteamento em hardware para o roteamento dessas redes, um utilizando memórias e outro utilizando codificador de prioridade. Mostramos também que o uso das redes Omega é viável em arquiteturas reconfiguráveis mapeadas em FPGA. Duas aplicações reais foram avaliadas. A primeira possui uma rede de interconexão global para interligar unidades de processamento heterogêneas em uma arquitetura reconfigurável de grão grosso. A segunda usa uma rede de interconexão em uma aplicação de bioinformática para interligar unidades. Esta aplicação explora um espaço de solução exponencial no cálculo de período de atratores. Os resultados obtidos mostraram um ganho de 2 a 3 ordens de grandeza em relação a solução com processadores de uso geral.