組込み機器向けネットワークオフロードエンジンの検討と開発(ネットワークシステム)

概要

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無線メディアの高速化に伴い,スマートフォンやタブレット型モバイル機器でも高速通信が必要になっている.しかし,現状では消費電力の大きい高クロック周波数のホストプロセッサでなければ高速通信に対応できない.そこでバッテリ駆動のモバイル機器では低消費電力のホストプロセッサを用いざるを得ないが,それでは処理性能が不足するという課題がった.そこで本論文では,低クロック周波数のホストプロセッサでも高速通信が可能なネッワークオフロードエンジンNEoN(NEtwork offload eNgine for embedded devices)を提案する.NEoNはMACからの受信パケットを1クロック当り4Byte並列参照し,同時に複数命令を実行しながらパイプライン処理する.また,マイクロプログラムで遷移規則を構成できるプログラマブル状態遷移エンジンでTCP/IP処理を実現できる.更に本論文では,NEoNをFPGAに実装,組込み機器を模擬した環境にてTCP/IP通信の送受信性能評価を行った.その結果,1Gbit/sのイーサネット環境にてNEoNはわずか31.25MHzで動作しながら,ホストプロセッサのクロック周波数を200MHzに設定した状態でも,理論性能値である940〜950Mbit/sでTCP/IP通信できることが分かった.
2011-12-01