High Speed Low Power Cyclic Redundancy Check-32 using FPGA

Cyclic Redundancy Check (CRC) is a method used for error detection technique and data integrity. CRC take a block of a message‟s bits and divide it by a binary number called polynomial, the result of this division is the checksum that will be added to the message. On the receiver side, the same division will be performed to get the remainder which could be compared with the transmitted checksum if there are no differences that are mean there are no errors. This paper aims to design CRC32 that applied in the Ethernet frame by using Field Programmable Gate Array (FPGA) Virtex-7. Lookup tables and slicing-by-16 algorithm are used together to calculate the CRC32 in parallel. Xilinx ISE used as IDE and synthesis tool and I-Sim used for simulation purposes. The result of this design is 1.250 ns which is the processing time and 102.4 Gbps which is the throughput, furthermore the power consumption is very low as well as the device utilization

Applied use of DSP blocks in Intel FPGA

Tato bakalářská práce se zabývá využitím DSP bloků zejména na FPGA Stratix 10 DX 2800 pro implementaci čítače a~komparátoru. V teoretické části je zběžně popsán protokol Ethernet, vysvětlena souvislost síťových karet s~FPGA čipy, následně je popsána jejich struktura a obecný postup při návrhu digitálního obvodu pro FPGA. V~poslední podkapitole této části jsou podrobně rozebrány DSP bloky na FPGA Virtex UltraScale+ XCVU7P a~Stratix 10 DX 2800. V praktické části je popsána realizace čítače a komparátoru, od jejich návrhu přes vlastní implementaci až po testování. U těchto komponent byly následně měřeny a~vyhodnoceny parametry týkající se spotřeby zdrojů FPGA a maximální frekvence. Nakonec byly tyto komponenty zapojeny do obvodů, které jsou součástí firmwaru pro síťovou kartu COMBO-400g1, a také zde byly měřeny a~vyhodnoceny změny ve spotřebě zdrojů a maximální frekvence.This bachelor's thesis explores the utilization of DSP blocks located particularly on FPGA Stratix 10 DX 2800 for the implementation of a counter and a comparator. In the theoretical part, topics such as the protocol Ethernet, the FPGA technology and its relation with Network Interface Controllers are explained, followed by a~description of general design flow for digital circuits on FPGAs and a detailed insight on DSP blocks in the Virtex UltraScale+ XCVU7P and Stratix 10 DX 2800 FPGAs. The practical part focuses on the design, implementation and testing of the counter and comparator, followed by measurements of their impact on FPGA's resource utilization and maximum frequency. Lastly, it describes the integration of these components into modules that are part of the COMBO-400g1 Network Interface Connector firmware and analyzes their impact on FPGA's resource utilization and maximum frequency.