8-PORT设计自适应网络芯片

一个。Prasannah Rajasingh¹,S.Rajkumar²

PG学生、应用电子、ECE、Chandy工程学院,杜蒂戈林,T.N.、印度
钱迪ECE学系的助理教授,学院的工程,杜蒂戈林,T.N.、印度

文摘

Networks-on-chip(石油公司)已成为一个有前途的未来多片上互连/许多核心架构作为国有石油公司能够沟通与越来越多的核心。在本文中,我们提出一个自适应路由分配算法提供所需级别的QoS(保证带宽)加上一个自适应缓冲分配计划,抽调缓冲块的需求。此外,自适应性要求全面、几乎没有侵入性,运行时差别的基础设施,即。使用管理组件,为了收集数据对系统提出。面积开销带来的自适应方案可以与温顺的收购交易。此外,该地区营运成本也降低了资源复写由于点播缓冲分配在每个输出端口(我们达到了平均42%的缓冲区保存在我们的实验)。拟议中的network-On-Chip可以用Verilog HDL建模和模拟使用模型sim软件。

关键字

网络芯片(NOC),服务质量(QOS),带宽,多的冲击。

介绍

笛卡尔路由是一个快速数据包路由机制用于地理地址和能有效加快数据包路由过程在一个地方或城市环境。本文中描述的广域笛卡尔路由是笛卡尔的扩展路由算法设计的地理区域之间的互联网工作包交换的潜力。它还在整个互联网的新层次结构。拟议的互联网被视为网络的层次结构组成的路由器。在这个层次结构的最高水平,最大路由器之间交换数据包大地缘政治等领域国家,州,或负责任的地区。在最深的层次结构,数据包路由本地路由器在小地理区域之间从一个办公室到一个小镇。只有四层结构,每一层采用笛卡尔路由将数据包从源路由器发送到目的地。广域笛卡尔路由算法克服了这些问题通过创建一个层次网络组成的两个或两个以上的层。每个网络在给定层理解一个或多个网络。每个网络,不管它的层,员工笛卡尔路由数据包的路由算法。两个扩展原始笛卡尔路由算法是必需的:每个网络(最高除外)需要一个互联网路由器工作可以直接运往其他网络数据包包含网络“了”。 The address structure reflects the structure of networks, with specific fields in the address linked up with each layer.

笛卡尔网络

笛卡尔网络由一组收藏家和一个或多个干道。

每个收集器是collectorrouters链运行的东西,分享共同的纬度。收集器路由器有两个侧端口(东部和西部)交换数据包“水平”。每个收集器路由器也有一个底部端口允许连接到本地主机。干道收藏家之间的交换数据包。每个动脉路由器,排除最北和最南,无论如何,四个港口(北、南、东、西)。干道不需要共享一个共同的经度。笛卡尔网络,拓扑结构使每个路由器维护执行查找表。每个路由器限制一双独特的地址、状态熵最小的,每个路由器维护的可访问性干道西部和东部。

.Cartesian网络初始化

在笛卡尔的路由,每个动脉动脉问题这种方式(自动白平衡)控制数据包在其初始化过程。ATW嬗变告诉接收收集器路由器如果动脉通过传入端口来访问。ATW嬗变还指定了什么样的连接是通过传入端口:北方,南方,北方和南方或没有。收到一个自动白平衡,支持每个收集器路由器修改其动脉方向指示器(ADI),并自动白平衡相反的端口转发。自动白平衡也被用来launchVirtual干道,建造在哪里身体不可能跨越两个收藏家的动脉。ADI点directionof动脉路由器(即。,east or west) and indicates whether the arterial router has a connection to thenorth, the south, or both. Figure 1 illustrates a Cartesian network.

B .Cartesian路由

包可以到达收集器路由器的西方或东方港。包用于不同的纬度转发端口收到的相反。ADI决定数据包的初始方向收集器路由器当一个包到达底部收集路由器的端口。

在决定一个数据包的初始方向,路由器首先把数据包的目的地址与自己的地址。将数据包转发的方向目标,如果目标纬度是一样的收藏家。数据包转发的方向ADI如果目的地是在不同的纬度。

c .宽领域笛卡尔网络

笛卡尔的网络提供了一种简单的拓扑结构,使得收集器路由器需要维护的查找表。然而,它是不可能实现的一个笛卡尔的全球网络。笛卡尔网络普遍存在,例如,预计每个数据包运往同一纬度的路由器标识符作为源路由器的纬度标识符来访问所有收集器路由器。也需要这样一个网络为每一个可能的纬度有一个收集器。这些限制唤起全球实现一个笛卡尔网络将是不切实际的。替代网络世界笛卡尔是创建一组较小的笛卡尔网络和实现一个机制来交换数据包。笛卡儿之间的数据包交换网络的一个方法是将数据包转发到目的地。当信息包到达边界的网络“脱落”边缘,送到一个特殊路由器转发到目的地址。程序路由数据包从一个网络向另一个使用这种方法就会有问题,当网络交叉或重叠。两个网络被认为是交叉如果至少有一个收集器路由器的网络经度标识符所在的经度标识符之间两个收藏家从其他网络和其纬度标识符位于纬度之间两个收藏家从其他网络的标识符。 Fig 2 illustrates two interleaved networks. Two networks are said to be overlapped if there is at least one collector router on one of the networks where its longitude identifier lies between the longitude identifiers of two collectors from the other network and all three of them share the same latitude identifier. Fig 2 illustrates two overlapped networks.

送一个包到目的地的一种备选方法是找到目标网络地址,然后将数据包路由到目标网络通过使用笛卡尔路由算法。这意味着每个网络都必须识别使用数据包的目的地址。如果我们假设每个网络都有一个矩形形状,识别目标网络是一种比较数据包的目的地址与网络的边界。然而,有许多理由假设是不现实的期望网络矩形边界:地理和政治壁垒的权限,例如。自笛卡尔路由使用纬度和经度对识别数据包的源地址和目的地址,这些信息不足以确定网络收集器/动脉所属的交叉和重叠网络。这个先后表明需要一组额外的信息来识别网络收集器或动脉连接。为此,我们提出一个笛卡尔网络层次结构。在下一节中,多层笛卡尔网络的假设作为解决方案为任意形状的交叉和重叠笛卡儿之间的包交换网络解释道。在本文的其余部分,术语“广域笛卡尔网络”和“多层笛卡尔网络”交替使用。

加权路由算法

提供带宽保证透露,底层通信基础设施需要提供一种自适应路由分配方案的动机自适应路由方案大规模网络。在身体上的静态NoC,路由决策可以分布或sourcebased确定性路由方案可能使用。在一个分布式确定性路由系统,每个路由器的路由决策是根据当地的使用预定义的规则,例如,在QNoC XY-routing算法[4]的架构。Thesource-based确定性路由方案(例如,Xpipe[1])保持完整的路线在事务数据包的报头和在执行之前需要整个芯片的全局视图,甚至在设计时。这就是为什么这两个方案不适合透露架构的子集任务及其映射可能在运行时改变。请求交易,检查每一个可能的方向。加权XY-routing (wXY-routing)算法提出了图3分配每个输出端口一个重量基于可用带宽和dx和x坐标(列)距离或dy, y坐标(行)当前和目标节点的距离。这个理想给包的最大数量合理的路由沿线的选择因为它允许数据包路由到目的地在x和y方向。重量也可用带宽成正比。如果最高的选择输出端口可用带宽有关,使用带宽尽可能均匀地分布在输出端口。 Thus, the other output ports are more likely to be able to accommodate future transactions. By allowing both values to contribute to the weight, the weight becomes a tradeoff between these two considerations. The weights of each port are given as:

他们计算从源到目的地的距离成正比,可用带宽如果输出方向面临的目的地,可用的带宽成正比,如果它不是。如果没有足够的可用带宽,权重为零。路线选择最高的方向重。

仿真结果

结论和未来的工作

在以往的研究中,传统的路由器使用路由表来决定是否继续,转发或丢弃数据包。随着网络规模的增长,路由表的内存需求增加比例。平均搜索时间增加随着路由表的增加。我们得出结论,透露架构享受自由在运行过程中适应并很可能增加成功交易率改变网络相比applicationspecific /设计时参数化静态万能的国有石油公司。静态的国有石油公司是固定的缓冲区分配而言,他们无法改变自己的配置和虚拟连接的位置。

在未来,可以检测并纠正误差修正包传输在网络芯片的ECC的使用。

引用

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