《基于fpga的可重构硬件实现技术研究》

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1、第10卷第1期信息工程大学学报V01．10NO．12009年3月JournalofInformationEngineeringUniversityMar．2009基于FPGA的可重构硬件实现技术研究陈一骄，卢泽新，孙志刚(国防科学技术大学计算机学院，湖南长沙410073)摘要：依据可重构技术原理，探讨了基于FPGA的可重构硬件实现方法。在介绍目前路由器发展所面临问题的基础上，指出可重构路由器是解决这一问题的理想途径。首先简要介绍了可重构的发展历史以及在路由器中的应用，然后对FPGA的可编程原理和配置宾现做了详细介绍。最后提出了基于FPGA的硬件重构方

2、法。关键词：可重构；可重构计算；FPGA；可重构路由器中图分类号：TP302．1文献标识码：A文章编号：1671—0673(2009)01—0094—04ImplementationResearchofRecOnfigurableHardwareBased-onFPGACHENYi—jiao，LUZe—xin，SUNZhi—gang(CollegeofComputer，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Based—ontheprincipleofte

3、chnology，thepaperdiscussestheFPGA—basedreconfigurablehardwareanditsimplementation．Thispaperintroducestheprobleminthecourseofrouter’Sdevel—opment，andindicatesthatthereconfigurablerouterisanidleroutetoresolvetheproblem．Firstly，thepaperintroducesthehistoryofreconfigurabletechnolog

4、yanditsapplicationinrouterdesign，andthenweintroducedtheFPGAprogrammableprinciplesandtheconfigurationmethod．Atlast，thispaperproposedthehardwarereconfigurableschemebasedonFPGA．Keywords：reconfigurable；reconfigurable—computing；FPGA；reconfigurable—router随着Internet的飞速发展，网络结构越来越复的优点，具

5、有比两者更广泛的适应性和灵活性。借杂，对网络的关键技术——网络互联和路由技术也鉴可重构技术的优点，设计并实现可重构路由器，提出了更高的要求。传统网络技术体系依靠不断可使得构建网络不再依据特定用户业务需要的网提高链路传输带宽和节点处理速度，增大节点处理络服务，而是依据网络服务提供能力来构建网络。容量，增加复杂控制算法和协议等一系列技术，来因此对路由器可重构技术的研究具有重要意义。应对不断增长的网络应用需求。这不仅难以满足本文主要研究可重构路由器的硬件可重构实现特性差异日益扩大的用户业务承载需要，也付出了技术网络复杂度迅速提高和网络传输效率明显降低的代价

6、。现有网络设备无法实现大量差异化用户业1可重构技术的发展历程务的规模化应用。近年来，可重构技术成为国际上计算系统研究可重构计算(ReconfigurableComputing)技术中的新热点，它结合通用处理器和ASIC两者是指在软件控制下，利用系统的可重用资源(如收稿日期：2008—09—2O基金项目：国家863计划资助项目(2008AA01A325)；国家科技支撑计划资助项目(2007BAK34B02)作者简介：陈一骄(1972一)，男，副研究员，博士，主要研究方向为高性能路由器与网络安全；卢泽新(1963一)，男，研究员，硕士，主要研究方向为高性

7、能计算机、高性能路由器；孙志刚(1974一)，男，副研究员，博士，主要研究方向为高性能路由器、高性能计算机、网络安全与信息安全。第1期陈一骄等：基于FPGA的可重构硬件实现技术研究95FPGA等可重构逻辑器件)，根据应用需要重新构为了将多种应用动态加载到硬件设备中，华盛造一个新的计算平台，以达到接近专用硬件设计的顿大学应用研究实验室(AppliedResearchLabora。高性能。可重构计算技术避免了微处理器计算模tory，ARL)为高速网络开发出FPX12](Fieldpro—式因取指、译码等步骤导致的性能损失，同时也消grammablePor

8、teXtender)研究平台，以快速部署网除了专用集成电路(ASIC)计算模式因前期设计制络中的硬件DHP模