الگوریتم مسیریابی سازگار سبک وزن برای تحمل لینک های عمودی ناقص در 3D-NoCs

 مقاله الگوریتم مسیریابی سازگار سبک وزن برای تحمل لینک های عمودی ناقص در 3D-NoCs

ترجمه مقاله Rout3D: A Lightweight Adaptive Routing Algorithm for Tolerating Faulty Vertical Links in 3D-NoCs

در این پست ترجمه مقاله الگوریتم مسیریابی سازگار سبک وزن برای تحمل لینک های عمودی ناقص در 3D-NoCs را برای شما دوستان آماده کردیم که علاوه بر چکیده و مقدمه می توانید خود مقاله اصلی را نیز به طور کاملا رایگان دانلود بفرمایید.

چکیده مقاله

هماهنگ سازی سه بعدی با قابل انجام بودن توپولوژی های تندرو و مقیاس پذیر شبکه سه بعدی بر روی تراشه (NoC) زمینه ساز فرصت های تازه برای تراشه های چند پردازنده بعدی خواهد بود. با این وجود، به خاطر کم بودن هزینه اتصال از طریق سیلیکون (TSV)، NOCs متصل نسبتاً عمودی، که در آن تنها فقط چند لینک TSV عمودی در دسترس است، ارتباط یافته اند. علاوه بر این، می توان انتظار داشت که تعداد مسیر های عمودی به علت خرابی و نقص و زمان اجرا بیشتر کم شود. در چنین موقعیتی، برای مسیردهی بسته ها ما یک الگوریتم مسیریابی با وزن کم، بسیار انعطاف پذیر و کارساز ارائه می دهیم که 3D-NoC های به هم وصل شده نسبتا عمودی به نام Rout3D را مورد هدف قرار میدهد. این الگوریتم برای دسترسی به Deadlock-freedom به شمار بسیار اندکی از کانال های مجازی (VCs) نیاز دارد و تحویل بسته را تا زمانی که یک TSV سالم متصل به تمام لایه ها در هر نقطه از شبکه در دسترس باشد تضمین می کند. ما الگوریتم خود را با یک روش بازنگاری آفلاین جدید ترکیب می کنیم که به محض وقوع نقوص، برای حفظ اتصال فقط به 4 بیت در هر روتر احتیاج دارد در حالیکه هزینه پیاده سازی را نیز به حداقل میرساند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم ما به رغم استفاده از کانال های مجازی کمتر، قادر به حفظ سطح بسیار خوبی از عملکرد در مقایسه با کار های مرتبط است.

مقدمه

شبکه های روی تراشه (NoCs ) به شکلی موثر به پارادایم go-to برای اتصالات داخلی در سیستم های چند هسته ای مدرن تبدیل شده اند که ارائه کننده زیرساخت ارتباطات با عملکرد بالا برای چند پردازنده تراشه (CMP)، سیستم های روی تراشه چند پردازنده (MPSoCs) و حتی واحد های پردازش گرافیکی (GPU) می باشند اگر NoC ها قبلا به عنوان یک جایگزین بسیار مقیاس پذیر و کارآمد برای اتوبوس سنتی در نظر گرفته می شدند، حتی با ظهور یکپارچه سازی سه بعدی نیز همانگونه هستند، که می تواند انباشت چندین لایه سیلیکونی را امکان پذیر نماید که اجازه دهد توپولوژی های NoC سه بعدی با نهفتگی اندک (3D-NoCs) در نظر گرفته شود

چکیده انگلیسی

3D integration opens up new opportunities for future multiprocessor chips by enabling fast and highly scalable 3D Network-on-Chip (NoC) topologies. However, in an aim to reduce the cost of Through-silicon via (TSV), partially vertically connected NoCs, in which only a few vertical TSV links are available, have been gaining relevance. In addition, the number of vertical paths can be expected to be further reduced due to defects and runtime failures. To reliably route packets under such conditions, we introduce a lightweight, efficient and highly resilient adaptive routing algorithm targeting partially vertically connected 3D-NoCs named “Rout3D”. It requires a very low number of virtual channels (VCs) to achieve deadlock-freedom (2 VCs in the East and North directions and 1 VC in all other directions), and guarantees packet delivery as long as one healthy TSV connecting all layers is available anywhere in the network We combine our algorithm with a novel offline reconfiguration method requiring only 4 bits per router to maintain connectivity upon. the occurrence of faults while minimizing the implementation cost. Simulation results reveal that our algorithm is capable of sustaining a very good level of performance compared to related works, in spite of using less virtual channels.

منبع : ieeexplore.ieee.org