Análise de Desempenho de Topologias para Redes em Chip
Resumo
Os avanços nos processos de fabricação de chips têm permitido um constante aumento na quantidade de transistores integrados em uma mesma pastilha de silício, possibilitando a associação de todos os componentes de um computador em um único chip. São os chamados Sistemas em Chip (SoCs – Systems on Chip), cuja complexidade vem aumentando frequentemente com a integração de diversos componentes e exigindo formas eficientes de realizar a comunicação entre esses componentes. Uma abordagem muito discutida atualmente para garantir essa comunicação é a utilização de redes em chip (NoCs – Networks on Chip), que mantêm chaves roteadoras para direcionar os pacotes de dados para seus respectivos destinos e são interligadas de acordo com determinada topologia. Nesse contexto, o presente trabalho busca investigar tais redes, analisando e comparando o desempenho de NoCs com topologias diferentes, para mostrar o impacto que a topologia pode ter no desempenho final de uma rede intra-chip.Referências
G. E. Moore, “Cramming More Components onto Integrated Circuits”. Proceedings of the IEEE, v. 86, n. 1, p. 82-84, jan. 1998.
K. Mori, Y. Yamada, e S. Takizawa, “System on Chip Age”. Proceedings of the 1st International Symposium on VLSI Technology, Systems and Applications. Taipei, Taiwan, 1993. p. k15-k20.
P. Guerrier, e A. Greiner. “A Generic Architecture for on-Chip Packet-Switched Interconnections”. Proceedings of Conference on Design, Automation and Test in Europe. Paris, França, 2000. p. 250-256.
C. A. Zeferino. Redes em-Chip: Arquiteturas e Modelos para Avaliação de Área e Desempenho. 2003. 242 p. Dissertação (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003.
Y. R. Sum, S. Kumar, e A. Jantsch. “Simulation and Evaluation for a Network on Chip”. Proceedings of NORCHIP Conference. Copenhagen, Dinamarca, 2002. p. 7-12.
W. J. Dally, e B. Towles. Principles and Practices of Interconnection Networks. São Francisco, EUA: Morgan Kaufmann, 2003. 550 p.
W. J. Dally, e B. Towles. Route Packets, Not Wires: On-Chip Interconnection Networks. Proceedings of Design Automation Conference. Las Vegas, EUA, 2001. p. 684-689.
L. Benini, e G. De Micheli. “Networks on Chip: A New SoC Paradigm”. Computer, v. 35, n. 1, p. 70-78, jan. 2002.
G. De Michele e L. Benini. Networks On Chips, São Francisco, EUA: Morgan Kaufmann, 2008. 395 p.
F. Karin, A. Nguyen, e S. Dey. “An Interconnect Architecture for Networking Systems on Chip”. IEEE Micro, v. 22, n. 5, p. 36-45, set./out. 2002.
C. A. Zeferino, e A. A. Susin. SoCIN: A Parametric and Scalable Network-on-Chip. Proceedings of 16th Symposium on Integrated Circuits and Systems Desing. São Paulo, 2003. p. 169-174.
F. G. Moraes et al. HERMES: An Infrastructure for Low Area Overhead Packet-Switching Networks On Chip. Porto Alegre: PUCRS, 2003. 26 p. (Technical Report Series 034).
M. P. Véstias, e H. C. Neto. “A Generic Networkon-Chip Architecture for Reconfigurable Systems: Implementation and Evaluation”. Proceedings of the 16th International Conference on Field Programmable Logic and Applications. Madrid, Espanha, 2006. p. 1-4.
A. R. Tripathi e G. J. Lipovski. “Switching in Banyan Networks”. Proceedings of the 6th International Symposium in Computer Architecture, 1979. p. 160-167.
W. J. Dally e C. L. Seitz. “Deadlock-Free Message Routing in Multiprocessor Interconnection Networks”. IEEE Transactions on Computers, v. 36, n. 5, p. 547-553, maio 1987.
L. S. Peh e W. J. Dally. “Flit-Reservation Flow Control”. Proceedings of the 6th International Symposium on High-Performance Computer Architecture. Toulouse, França, 2000. p. 73-84.
M. Niswar e A. H. Thamrin. “Rate-based Congestion Control Mechanism for Multicast Communication”. Proceedgins of the 4th International Conference on Telecommunications and Informatics. Praga, República Checa, 2005. artigo nº 14.
S. Yan, G. Min e I. Awan, “Performance Analysis of Credit-Based Flow Control in InfiniBand Interconnection Networks. Journal of Interconnection Networks, v. 7, n. 4, p.535-548, 2008.
L. Ost et al. “MAIA – A Framework for Networks on Chip Generation and Verification”. Proceedings of the 2005 Asia and South Pacific Design Automation Conference, jan. 2007, p. 49-52.
K. Mori, Y. Yamada, e S. Takizawa, “System on Chip Age”. Proceedings of the 1st International Symposium on VLSI Technology, Systems and Applications. Taipei, Taiwan, 1993. p. k15-k20.
P. Guerrier, e A. Greiner. “A Generic Architecture for on-Chip Packet-Switched Interconnections”. Proceedings of Conference on Design, Automation and Test in Europe. Paris, França, 2000. p. 250-256.
C. A. Zeferino. Redes em-Chip: Arquiteturas e Modelos para Avaliação de Área e Desempenho. 2003. 242 p. Dissertação (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2003.
Y. R. Sum, S. Kumar, e A. Jantsch. “Simulation and Evaluation for a Network on Chip”. Proceedings of NORCHIP Conference. Copenhagen, Dinamarca, 2002. p. 7-12.
W. J. Dally, e B. Towles. Principles and Practices of Interconnection Networks. São Francisco, EUA: Morgan Kaufmann, 2003. 550 p.
W. J. Dally, e B. Towles. Route Packets, Not Wires: On-Chip Interconnection Networks. Proceedings of Design Automation Conference. Las Vegas, EUA, 2001. p. 684-689.
L. Benini, e G. De Micheli. “Networks on Chip: A New SoC Paradigm”. Computer, v. 35, n. 1, p. 70-78, jan. 2002.
G. De Michele e L. Benini. Networks On Chips, São Francisco, EUA: Morgan Kaufmann, 2008. 395 p.
F. Karin, A. Nguyen, e S. Dey. “An Interconnect Architecture for Networking Systems on Chip”. IEEE Micro, v. 22, n. 5, p. 36-45, set./out. 2002.
C. A. Zeferino, e A. A. Susin. SoCIN: A Parametric and Scalable Network-on-Chip. Proceedings of 16th Symposium on Integrated Circuits and Systems Desing. São Paulo, 2003. p. 169-174.
F. G. Moraes et al. HERMES: An Infrastructure for Low Area Overhead Packet-Switching Networks On Chip. Porto Alegre: PUCRS, 2003. 26 p. (Technical Report Series 034).
M. P. Véstias, e H. C. Neto. “A Generic Networkon-Chip Architecture for Reconfigurable Systems: Implementation and Evaluation”. Proceedings of the 16th International Conference on Field Programmable Logic and Applications. Madrid, Espanha, 2006. p. 1-4.
A. R. Tripathi e G. J. Lipovski. “Switching in Banyan Networks”. Proceedings of the 6th International Symposium in Computer Architecture, 1979. p. 160-167.
W. J. Dally e C. L. Seitz. “Deadlock-Free Message Routing in Multiprocessor Interconnection Networks”. IEEE Transactions on Computers, v. 36, n. 5, p. 547-553, maio 1987.
L. S. Peh e W. J. Dally. “Flit-Reservation Flow Control”. Proceedings of the 6th International Symposium on High-Performance Computer Architecture. Toulouse, França, 2000. p. 73-84.
M. Niswar e A. H. Thamrin. “Rate-based Congestion Control Mechanism for Multicast Communication”. Proceedgins of the 4th International Conference on Telecommunications and Informatics. Praga, República Checa, 2005. artigo nº 14.
S. Yan, G. Min e I. Awan, “Performance Analysis of Credit-Based Flow Control in InfiniBand Interconnection Networks. Journal of Interconnection Networks, v. 7, n. 4, p.535-548, 2008.
L. Ost et al. “MAIA – A Framework for Networks on Chip Generation and Verification”. Proceedings of the 2005 Asia and South Pacific Design Automation Conference, jan. 2007, p. 49-52.
Publicado
28/10/2009
Como Citar
GONÇALVES JUNIOR, Nelson A.; GONÇALVES, Ronaldo A. L.; MARTINI, João Angelo.
Análise de Desempenho de Topologias para Redes em Chip. In: SIMPÓSIO EM SISTEMAS COMPUTACIONAIS DE ALTO DESEMPENHO (SSCAD), 10. , 2009, São Paulo.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2009
.
p. 127-134.
DOI: https://doi.org/10.5753/wscad.2009.17401.