روشی برای حذف بن بست در شبکه های برروی تراشه با کنترل جریان wormhole
چکیده
شبکه های برروی تراشه یک الگوی اتصال امیدوار کننده برای رسیدگی به گلوگاه ارتباطی سیستم های بر روی تراشه (socs) هستند. کنترل جریان wormhole به طور گسترده ای به عنوان پروتکل انتقال در Nocs استفاده می شود و توان بالا و زمان تاخیر کمی را ارائه می دهد. برای مطابقت با ویژگی های کاربردی ، توپولوژی نا منظم سفارش شده و توابع مسیر یابی استفاده می شوند. با کنترل جریان wormhole وتوپولوژی های نا منظم Noc ، بن بست می تواند در طول عملکرد سیستم رخ دهد. حصول اطمینان از عملیات آزادی از بن بست سفارشی (Nocs) یک چالش عمده است. در این مقاله ما این موضوع مهم و ارائه روشی برای حذف بن بست در بر نامه خاص Nocرا بررسی می کنیم. روش ما می تواند برای هر توپولیژی Nocوتابع مسیر یابی و بن بست بالقوه با اضافه کردن حداقل تعدادی از کانال های مجازی و یا فیزیکی بکار برده شود. آزمایش برروی انواع معیار های واقعی نشان می دهد که روش ما منجر به کاهش زیادی در تعداد منابع مورد نیاز (۸۸ درصد به طور متوسط) و مصرف انرژی Noc وکاهش منطقه (۶۶ درصد صرفه جویی در منطقه به طور متوسط) شده است.
کلمات کلیدی: شبکه بر روی تراشه (Noc) ، بن بست ، توپولوژی ، برنامه های خاص
شبکه برروی تراشه (Noc) به عنوان یک راه حل امیدوار کننده برای حل مشکل اتصال سیستم های روی تراشه است (socs)
برای رسیدن به توان بالا و تاخیر کم ، بیشتر از Nocs برای کنترل جریان wormhole استفاده می شود.با کنترل جریان wormhole ، ممکن است برای مجموعه ای از بسته ها ، یک چرخه وابستگی به منابع جاییکه هر یک از آنها منتظر یک پورت نگه داشته شده بوسیله دیگری است ، به وجود آید و هیچ یک از آنها نمی تواند پیشرفت کند. چنین سناریو یی به عنوان یک بن بست سطح مسیر یابی نامیده می شود. بن بست در یک شبکه می تواند ارتباط بین هسته ها را مسدود و حتی می تواند به شکست کامل شبکه منجر شود.بنابراین نیاز به یک متد وجود دارد.در بسیاری از socsها ، هسته ما در طبیعت نا همگن هستند و الگوهای ارتباطی به خوبی تعریف شده است. توپولوژی های Nocو توابع مسیریابی ، برای مطابقت با مشخصات کاربردی که منحصر به طراحی هایی با قدرت عملکرد کارآمد می باشد ، سفارشی طراحی شده اند. برای توپولوژی های شبکه منظم ، بن بست ها را می توان بوسیله محدود کردن توابع مسیر یابی با نوبت خاص در شبکه متوقف (منع) کرد. روش های منبع نوبت نامنظم در توپولوژی های سفارشی برای جلوگیری از بن بست ارائه شده است. با این حال ، متد هایی در طول ساخت توپولوژی Nocمورد استفاده قرار گرفته است ، که در غیر اینصورت اتصال بین هسته را نمی توان تضمین کرد. درحالیکه می توانند توپولوژی های دلخواهی که نیازمند لینک های دو طرفه هستند بکار برده شوند که همیشه آنها با توپولوژیها ی خاص کاربردی همراه نیستند. در حالیکه لینک های جدید می توانند برای ارتباطات دو طرفه باز باشند ، این مورد همیشه امکان پذیر نیست ، مگر وقتیکه توپولوژی محدودیت هایی را روی تعدادی از این لینک ها تحمیل کند. بیشترین کتابچه راهنمای موجود و خودکار توپولوژی ، روش استفاده از کانال های اضافی مجازی (vc) ویا لینک فیزیکی برای حذف بن بست را ارائه کرده است. سفارش منابع یک روش ساده برای جلوگیری از بن بست در توپولوژی سفارشی است. در این روش ، کانال های ارتباطی ( لینک فیزیکی یا Vcs) به کلاسهای مختلف اختصاص یافته است. دستیابی به بن بست آزاد از توپولوژی های سفارشی با حداقل سربار منطقه قدرت ، یک چالش عمده است.
دراینجا ما یک روش جدید برای حذف بن بست در توپولوژی Nocسفارشی ارائه کرده ایم .روش ما حداقل کانال های مجازی (vcs) رابرای حذف بن بست اضافه می کند( لطفا اگر معماری Noc نمی تواند Vcs را پشتیبانی کند ، کانال های فیزیکی را اضافه نکنید) در نتیجه تحمیل سربار منطقه قدرت بسیار کم است.
آزمایش هایی بر روی چندین معیار انجام دادیم و نشان می دهد که نتایج متد ما در تعداد لینک های مورد نیاز که برای حذف بن بست اضافه شد (به طور میانگین ۸۸ درصد) وقتیکه با متد سفارش منابع مقایسه می شود کاهش یافته است.
به این معنی است که در منطقه Noc( به طور میانگین %۶۶ ) ومصرف برق (به طور متوسط %۸٫۶ ) کاهش یافته است. آزمایش های ما همچنین نشان می دهد که در متد عملی، به عنوان ناحیه کلی ، سربار قدرت حذف بن بست کمتر %۵ است ، وقتیکه با یک طرح بدون مکانیزم حذف بن بست مقایسه شده است.
لینک مقاله اصلی در IEEE:
https://ieeexplore.ieee.org/document/5457071/
A method to remove deadlocks in Networks-on-Chips with Wormhole flow control
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد