VOSySofficial
Virtual Open Systems - Publications scientifiques
Virtio-FPGA : une solution de virtualisation pour les FPGA attachés à un SoC
Évènement
La conférence internationale de 2023 sur les systèmes électriques pour les avions, les chemins de fer, la propulsion des navires et les véhicules routiers - ESARS - et la conférence internationale sur l'électrification des transports International Transportation Electrification Conference - ITEC, (ESARS-ITEC 2023).
Mots-clés
FPGAs, virtio, Manageur FPGA, VFIO.
Auteurs
Anna Panagopoulou, Michele Paolino, Daniel Raho (Virtual Open Systems SAS).
Résumé
Récemment, les accélérateurs FPGA ont gagné en popularité car ils constituent un moyen approprié de répondre aux exigences des applications en temps réel en matière de calcul intensif et de faible consommation d'énergie. Les systèmes de transport électrique modernes (tels que les avions et les véhicules routiers) peuvent grandement bénéficier des FPGA intégrés, qui intègrent à la fois des caractéristiques de haute performance et de flexibilité dans un seul SoC. En même temps, la virtualisation des ressources FPGA vise à renforcer ces systèmes avec une forte isolation, consolidation et sécurité. Dans cet article, nous présentons un nouveau cadre de virtualisation destiné aux dispositifs FPGA attachés à un SoC, dans une configuration Linux et QEMU/KVM. Nous utilisons Virtio pour permettre la configuration des ressources FPGA à partir de systèmes invités de manière efficace. Nous utilisons également les technologies Linux VFIO et Device Tree Overlays afin de rendre les ressources FPGA dynamiquement accessibles aux systèmes invités. La capacité de configurer et d'utiliser dynamiquement les ressources FPGA à partir d'un environnement de virtualisation est décrite en détail. La procédure d'évaluation de la solution est présentée et la surcharge de virtualisation est considérée comme minime (environ 10 %) lors de l'accès aux dispositifs FPGA à partir de systèmes invités.
Introduction
Au cours des dernières années, les FPGA attachés à un SoC sont apparus comme une architecture d'un grand intérêt pour les systèmes de transport électrique. Il s'agit d'une formation qui offre à la fois des gains de performance et de flexibilité, car elle combine un calcul polyvalent et un calcul hautement spécialisé sur une seule carte. En même temps, la virtualisation des ressources FPGA des FPGA rattachés à un SoC permet de créer des interfaces standardisées pour accéder au matériel hétérogène reconfigurable.
La virtualisation des ressources FPGA est un objectif non trivial, en raison de la nature unique des FPGA; le matériel est tellement modifiable qu'il introduit de grands défis dans l'exposition d'une couche unifiée pour les ressources virtuelles. L'objectif de la solution proposée est de relever certains des défis de la virtualisation FPGA des SoC ARM, sur la base d'API et d'environnements bien connus et acceptés. Dans cet article, nous allons présenter Virtio-FPGA; un prototype initial construit pour Linux et Qemu/KVM, qui vise à fournir des accès transparents et dynamiques du matériel FPGA aux systèmes invités.
Virtio-FPGA - présentation
Virtio-FPGA presentation: A virtualization solution for SoC-attached FPGAs
Accès complet à cette article scientifique
Identifiant ou inscription pour visualiser l'information complète
- Vosysmonitor ecrts2017
- Rdma virtualisation hpcs2017
- Hpc exascale dsd2017
- Vfpgamanager reconfig2017
- Safe split display icons2018
- Edge vim bmsb2018
- Openflow vswitch fmec18
- Vosysvirtualnet sies2018
- Egvirt als2018
- Vfpgamanager bmsb2018
- Microvm benchmark eucnc2018
- Vosysmonitor safety fruct23
- Egvirt aglamm2018
- Trustedvim wcnc2019
- Geofencing trustedvim eucnc2019
- Vfpgamanager eucnc2019
- 5gcity edge virt 5gwf2019
- X86 smm mixed criticality applepies2020
- Vosysmonitorv risc v meco2021
- Sriov vfunction manager cits2023
- Cross compartment virtio loopback esars2024
- Virtio loopback perf eval icai2024
