호스트 부하 경감 달성을 위한 zynq SoC를 적용한 FC-NIC 설계에 관한 연구

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본 논문은 IMA (integrated modular avionics) 기반의 공통기능 모듈의 5대 구성 요소 중의 하나인 네트워크 유닛을 구성하는 데 필요한 FC-NIC (fibre channel network interface card)의 설계 제작 및 성능 평가 결과를 나타내고자 한다. 특히 호스트 부하 경감을 위해 zynq SoC (system on chip)를 사용하여 FC-NIC을 구현하였다. 호스트는 송신하고자 하는 메시지 또는 데이터에 대하여 FC 수신자 주소, 호스트 메모리 위치와 크기만을 FC-NIC으로 전달하면 FC-NIC은 DMA (direct memory access)를 통하여 호스트 메모리를 읽는다. FC 상위 프로토콜과 시퀀스 및 인코딩 디코딩은 FC-NIC의 zynq SoC내의 로컬 프로세서와 프로그램어블 로직이 감당하게 되므로 호스트는 외부 통신에 대한 부하를 해소할 수 있다. 설계 및 제작된 FC-NIC은 2.125 Gbps 전송 속도에서 평균 5.47 us의 낮은 end-to-end 레이턴시 특성을 보였으며, IMA기반의 항공 전자 장비의 네트워크로 사용하는 데 적합함을 알 수 있다. This paper shows that design, manufacture and the performance of FC-NIC (fibre channel network interface card) for network unit configuration which is based on one of the 5 main configuration items of the common functional module for IMA (integrated modular Avionics) architecture. Especially, FC-NIC uses zynq SoC (system on chip) for host load reductions. The host merely transmit FC destination address, source memory location and size information to the FC-NIC. After then the FC-NIC read the host memory via DMA (direct memory access). FC upper layer protocol and sequence process at local processor and programmable logic of FC-NIC zynq SoC. It enables to free from host load for external communication. The performance of FC-NIC shows average 5.47 us low end-to-end latency at 2.125 Gbps line speed. It represent that FC-NIC is one of good candidate network for IMA.