FPGA 기반 SoC 플랫폼에서 통신 성능 향상을 위해 DMA를 지원하는 PCI-Express Bridge 설계 및 구현

Abstract

최근 대용량 데이터를 고속으로 전송하기 위해 PCIe를 지원하는 SoC 플랫폼의 요구가 증가하고 있다. 이러한 SoC 플랫폼을 개발하고 검증하기 위해 사용되는 FPGA는 최적화된 PCIe IP를 이용하여 사전에 SoC 플랫폼을 구현하는 것이 가능하다. 하지만, 이러한 PCIe IP는 DMA가 내장되어 있지 않고 시스템 버스와 연결된 DMA를 사용하기 때문에 시스템 버스가 전체 PCIe 전송 성능의 병목점이 된다. 따라서, 본 논문에서 설계한 DMA를 지원하는 PCIe bridge는 시스템 버스를 통하지 않고 직접 DRAM 컨트롤러에 접근하도록 함으로써 PCIe의 통신 성능을 향상시켰다. 실험을 통해 설계한 PCIe bridge의 성능을 평가한 결과 기존 시스템에 비해 읽기/쓰기 성능이 8배 정도 향상된 것을 확인 할 수 있었다.