شبکه بر تراشه ی دوبعدی با مسیریاب ترکیبی

نویسندگان :

با کوچکتر شدن دائمی ابعاد تکنولوژی و افزایش چشمگیر در تعداد ترانزیستورها، معماران کامپیوتر برای استفاده ی بهینه از میلیاردها ترانزیستور بر روی یک تراشه منفرد به سراغ یکپارچه سازی تعداد زیادی از هسته های پردازشی در طراحی های خود رفتند، که این مسئله باعث شد که کلید عصر تعداد هسته های زیاد رقم بخورد. شبکه بر تراشه ها به عنوان یک راه حل کارآمد برای یکپارچه سازی تعداد زیادی از هسته های پردازشی به صورت مقیاس پذیر معرفی شدند. با این حال، مسیریاب ها در شبکه بر تراشه ها به دلیل ساختار پیچیده ای که دارند، توان و مساحت زیادی مصرف می کنند، و تحقیقات کنونی نشان می دهد که شبکه ی اتصالات، بیشتر بودجه ی توان مصرفی و مساحت تراشه ها را به خود اختصاص می دهند. در این تحقیق ساختار مسیریاب های کانال مجازی (متداول ترین مسیریاب در شبکه بر-تراشه ها) با اینترفیس نوع جدیدی از شبکه بر تراشه ها به نام شبکه بر تراشه های بدون مسیریاب ترکیب شده است تا در ازای کاهش در کارایی در بعضی از ترافیک ها، توان مصرفی و مساحت مسیریاب بهبود پیدا کند. تا آن جایی که ما می دانیم، این اولین کاری است که از این رویکرد برای کاهش مساحت و توان مصرفی شبکه بر تراشه ها استفاده کرده است. مزیت اصلی این کار نسبت به شبکه بر تراشه ی بدون مسیریاب این است که این کار انعطاف پذیری بیشتری دارد و امکان رفتن به فضای سه بعدی را نیز فراهم می کند تا بتوان هسته های بیشتری را در فضای مساحت محدود تراشه یکپارچه سازی کرد. کار پیشنهادی با شبکه بر تراشه های مش و توروس دوبعدی با استفاده از شبیه سازهای Garnet و DSENT مقایسه شد و نتایج نشان می دهد که طرح ترکیبی در زمینه ی کارایی برای عرض لینک 64 بیت از 10 درصد بهبود تا 40 درصد تضعیف و برای عرض لینک 128 بیت، از 4 تا 35 درصد تضعیف در مقایسه با مش داشته است. شبکه ی ترکیبی در مقایسه با شبکه ی مش، 30 درصد کاهش در مساحت و 3 درصد کاهش در توان مصرفی داشته است. در مقایسه با شبکه ی توروس تاشده، شبکه ی ترکیبی 30 تا 50 درصد کاهش در مساحت و 20 تا 30 درصد کاهش در توان مصرفی (به ترتیب برای عرض لینک 64 بیت و 128 بیت) داشته است.