Entwurf und Entwicklung eines Netzwerkprotokolls in FPGA

Die zunehmende Beliebtheit des Internets führt zu einem explosionsartigen Anstieg der im Internet übertragenen Datenmengen und zu einer dramatischen Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeiten. Infolgedessen ist die TCP/IP-Verarbeitung zu einem Engpass geworden. Die herkömmliche softwarebasierte TCP/IP-Verarbeitung auf Allzweckprozessoren (GPPs) kann mit den Netzwerkgeschwindigkeiten nicht mehr Schritt halten. Daher besteht ein dringender Bedarf, leistungskritische TCP/IP-Funktionen als spezielle Einheiten zu entwickeln, um die Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu beschleunigen und die Verarbeitungsaufgaben von den GPPs zu entlasten. Solche Funktionseinheiten, die Funktionen auf Mikroebene ausführen, können auf feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs) implementiert werden. FPGAs sind als programmierbare Hardwaregeräte besonders geeignet, um sowohl hohe Verarbeitungsgeschwindigkeiten als auch Flexibilität zu bieten, um den sich schnell ändernden Anforderungen des Internets gerecht zu werden. Eine Herausforderung bei der Entwicklung der TCP/IP-Funktion besteht darin, dass die Nachfrage nach fortschrittlichen Diensten erfordert, dass die Netzwerkgeräte eine Vielzahl von Anwendungen und Protokollen unterstützen, wobei sich diese Anwendungen und Protokolle ständig weiterentwickeln.