بخش مدار های ASIC/FPGA _ بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی

(مدارهای مجتمع قابل برنامه ریزی ASIC)سوئیچ های قابل برنامه ریزی ASIC

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  ( افشین رشید)


نکته: سوئیچ های قابل برنامه ریزی ASIC را می توان با استفاده از زبان های سطح بالا که فقط پردازش بسته مورد نیاز برای برنامه سوئیچ خاص را تعریف می کنند، برنامه ریزی کرد. این نه تنها با محدود کردن پروتکل‌ های پشتیبانی‌ شده، یک خط فرمان بسته کارآمد تر را ممکن می‌سازد، بلکه توانایی پیاده‌سازی پروتکل‌های جدید یا سفارشی‌شده را در زمان و مکان مورد نیاز فراهم می‌کند. 

(مدارهای مجتمع قابل برنامه ریزی ASIC) شبکه باز است که تا سطح سوئیچ ASIC گسترش یافته است. علاوه بر این، سوئیچ های قابل برنامه ریزی ASIC انعطاف پذیری کامل سفارشی را بدون به خطر انداختن عملکرد، افزایش قدرت یا افزایش هزینه ها ارائه می دهند.برای نشان دادن تفاوت های اساسی بین یک سوئیچ ASIC با عملکرد ثابت و یک ASIC قابل برنامه ریزی، نحوه پردازش بسته های ورودی از طریق هر نوع ASIC را در نظر بگیرید. در این مثال، سوئیچ های قابل برنامه ریزی ASIC  با یک ASIC معمولی با عملکرد ثابت مقایسه شده است.

(مدارهای مجتمع قابل برنامه ریزی ASIC) با عملکرد ثابت ابتدا بسته های دریافتی را قبل از پردازش از طریق یک خط لوله ثابت از منطق و جداول مختلف پروتکل کاربردی تجزیه می کند. یعنی ASIC از مجموعه محدودی از پروتکل‌های شبکه پشتیبانی می‌کند که بسته‌ها را بر اساس قوانین خاص و جداول ارسال ارسال می‌کند. برای برخی از برنامه های سوئیچ، این امکان وجود دارد که بسیاری از ویژگی های پروتکل پشتیبانی شده از ASIC بدون استفاده باقی بمانند، و علاوه بر این، هرگونه نیاز به تطبیق پروتکل های جدید مستلزم ارتقای کامل سخت افزار است. این عدم انعطاف و ناکارآمدی ASIC های با عملکرد ثابت است که ASICهای سوئیچ قابل برنامه ریزی به دنبال رفع آن هستند.


در مقایسه با ASIC با عملکرد ثابت، (مدارهای مجتمع قابل برنامه ریزی ASIC)سوئیچ های قابل برنامه ریزی ASIC طراحی بر اساس معماری سوئیچ مستقل پروتکل حافظه داخلی آن است. با معماری پروتکل حافظه داخلی ، هر مرحله از خط فرمان حافظه تعریف نشده است و نیاز به برنامه‌ نویسی برای تجزیه بسته‌ ها و منطق حمل‌ و نقل عملکرد تطابق خاص دارد. سوئیچ برنامه نویسی ASIC از یک زبان سطح بالا به نام P4 استفاده می کند که به عنوان جایگزینی برای سوئیچینگ عملکرد ثابت توسعه یافته است.بنیاد شبکه باز زبان P4 را به عنوان یک استاندارد تعریف کرده است و پیشرفت را از طریق یک جامعه فعال و رو به رشد P4 هدایت می کند. توسعه P4 و همچنین سایر زبان های برنامه نویسی پردازش بسته، به صفحه داده امکان می دهد کاملاً قابل برنامه ریزی و عمدتاً مستقل از سخت افزار زیرین باشد.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک