Nowadays, network processors are an integral part of information technology. With the deployment of 5G network ramping up around the world, numerous new devices are going to take advantage of their processing power and programming flexibility. Contemporary information technology providers of today such as Ericsson, spend a great amount of financial resources on licensing deals to use processors with proprietary instruction set architecture designs from companies like Arm holdings. There is a new non-proprietary instruction set architecture technology being developed known as Risc-V. There are many open source processors based on Risc-V architecture, but it is still unclear how well an open-source Risc-V processor performs network packet processing tasks compared to an Arm-based processor. The main purpose of this thesis is to design a test model simulating and evaluating how well an open-source Risc-V processor performs packet processing compared to an Arm Cortex M7 processor. This was done by designing a C code simulating some key packet processing functions processing 50 randomly generated 72 bytes data packets. The following functions were tested: framing, parsing, pattern matching, and classification. The code was ported and executed in both an Arm Cortex M7 processor and an emulated open source Risc-V processor. A working packet processing test code was built, evaluated on an Arm Cortex M7 processor. Three different open-source Risc-V processors were tested, Arianne, SweRV core, and Rocket-chip. The execution time of both cases was analyzed and compared. The execution time of the test code on Arm was 67, 5 ns. Based on the results, it can be argued that open source Risc-V processor tools are not fully reliable yet and ready to be used for packet processing applications. Further evaluation should be performed on this topic, with a more in-depth look at the SweRV core processor, at physical open-source Risc-V hardware instead of emulators. / Nätverksprocessorer är en viktig byggsten av informationsteknik idag. I takt med att 5G nätverk byggs ut runt om i världen, många fler enheter kommer att kunna ta del av deras kraftfulla prestanda och programerings flexibilitet. Informationsteknik företag som Ericsson, spenderarmycket ekonomiska resurser på licenser för att kunna använda proprietära instruktionsuppsättnings arkitektur teknik baserade processorer från ARM holdings. Det är väldigt kostam att fortsätta köpa licenser då dessa arkitekturer är en byggsten till designen av många processorer och andra komponenter. Idag finns det en lovande ny processor instruktionsuppsättnings arkitektur teknik som inte är licensierad så kallad Risc-V. Tack vare Risc-V har många propietära och öppen källkod processor utvecklats idag. Det finns dock väldigt lite information kring hur bra de presterar i nätverksapplikationer är känt idag. Kan en öppen-källkod Risc-V processor utföra nätverks databehandling funktioner lika bra som en proprietär Arm Cortex M7 processor? Huvudsyftet med detta arbete är att bygga en test model som undersöker hur väl en öppen-källkod Risc-V baserad processor utför databehandlings operationer av nätverk datapacket jämfört med en Arm Cortex M7 processor. Detta har utförts genom att ta fram en C programmeringskod som simulerar en mottagning och behandling av 72 bytes datapaket. De följande funktionerna testades, inramning, parsning, mönster matchning och klassificering. Koden kompilerades och testades i både en Arm Cortex M7 processor och 3 olika emulerade öppen källkod Risc-V processorer, Arianne, SweRV core och Rocket-chip. Efter att ha testat några öppen källkod Risc-V processorer och använt test koden i en ArmCortex M7 processor, kan det hävdas att öppen-källkod Risc-V processor verktygen inte är tillräckligt pålitliga än. Denna rapport tyder på att öppen-källkod Risc-V emulatorer och verktygen behöver utvecklas mer för att användas i nätverks applikationer. Det finns ett behov av ytterligare undersökning inom detta ämne i framtiden. Exempelvis, en djupare undersökning av SweRV core processor, eller en öppen-källkod Risc-V byggd hårdvara krävs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-299656 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Musasa Mutombo, Mike |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2021:251 |
Page generated in 0.0022 seconds