RCS-2: Projeto de uma Chave Crossbar Reconfigurável
Resumo
Os equipamentos de redes apresentaram nos últimos anos avanços consideráveis em sua arquitetura de processamento e chaveamento de pacotes de dados resultando no surgimento de unidades de chaveamento dedicadas para trabalhar com o aumento de qualidade e demanda de serviço. Entre elas podemos citar a chave crossbar. No entanto, soluções reconfiguráveis para este tipo de unidade de chaveamento estão surgindo na literatura com o foco apenas no FPGA. Este artigo apresenta uma arquitetura de chave crossbar com dois níveis de reconfiguração, para o aumento da flexibilidade e desempenho. Os resultados apresentados neste artigo são referentes às simulações dos modelos em Redes de Petri e da síntese em FPGA da chave crossbar reconfigurável em relação ao modelo original de uma chave crossbar tradicional.
Referências
Buyya, R., High Performance Cluster Computing, Volume I, Prentice Hall, 1999
C. Fewer, et ai., "A High I/O Reconfigurable Crossbar Switch", 11th Annual IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, April 09-13, 2003, Napa, California, pp.3-10, 2003
C. Ulmer, C. Wood, S. Yalamanchili, "Active SANs: Hardware Support for lntegrating Computation and Communication", Workshop on Novel Uses of System Area Networks at HPCA (SAN 2002), February 2002
Comer, D. E., "Network Systems Design Using Network Processors", Prentice Hall, 2003
De Rose, C. A. F. e P. O. A. Navaux, "Arquiteturas Paralelas", Série Livros Didáticos, Editora Sagra Luzzatto, 2003
Freitas, H. C., "Proposta e Desenvolvimento de Processador de Rede com Chave Crossbar Reconfigurável", dissertação de mestrado apresentada em 04 de novembro de 2003
Freitas, H. C., C. A. P. S. Martins, "Processadores de Rede: Conceitos, Arquiteturas e Aplicações" (Capítulo de Livro), Minicurso apresentado na III Escola Regional de Informática RJ/ES, Vitória, 07 de outubro, 2003, pp. l27-166
Girault, C., R. Valk, "Petri Nets for Systems Engineering - A Guide to Modeling, Verification and Applications", Springer-Verlag, 2003
H. C. Freitas, C. A. P. S. Martins, "Chave Crossbar Reconfigurável para Implementação Dinâmica de Topologias em Redes de Interconexão de Dados", Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, Foz do Iguaçu, 27 a 29 de outubro, 2004, pp.74-81
H. Eggers, P. Lysaght, H. Dick, G. McGregor, "Fast Reconfigurable Crossbar Switching in FPGAs", 6'" International Workshop on Field-Programmable Logic and Applications, Springer-Verlag LNCS 1142, 1996, pp.297-306
J. Chang, S. Ravi, and A. Raghunathan, "FLEXBAR: A crossbar switching fabric with improved performance and utilization", IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC), May 2002
J. Tumer and N. Yamanaka, "Architectural choices in large scale atm switches," IEICE Transactions, vol. E81-B, no. 2, pp. 120-137, 1998.
K. Compton, S. Hauck, "Reconfigurable Compuring: A Survey of Systems and Software", ACM Computing Surveys, Vol. 34, No. 2, June 2002, pp. 171-210
M. Glesner, A. Kirschbaum, "State-of-the-Art in Rapid Prototyping", XI Brazilian Symposium on Integrated Circuit Design, SBCCI'98, Búzios, Rio de Janeiro, 1998, pp.60-65
M. Keyvani, "VHDL lmplementation of a High-Speed Symmetric Crossbar Switch", Dissertação de Mestrado, School of Engineering Science Communication Networks Laboratory, Simon Fraser University, August, 2001
Marsan, M. A., G. Balbo, G. Conte, "Performance Models of Multiprocessor Systems", Computer Systems Series, MIT Press, second printing, 1988
Martins, C. A. P. S., E. D. M. Ordonez, J. B. T. Corrêa e M. B. Carvalho, "Computação Reconfigurável: conceitos, tendências e aplicações", Jornada de Informática 2003, Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, Capítulo 8, 2003
Ordonez, E. D. M., F. D. Pereira, C. G. Penteado, R. A. Pericini, " Projeto, Desempenho e Aplicações de Sistemas Digitais em Circuitos Programáveis (FPGAs)", Bless Gráfica e Editora Ltda, 2003
Patterson, D. A., J. L. Hennessy, Organização de Computadores a Interface Hardware/Software, Campus, terceira edição, 2005
R. Drath, "Visual Object Net ++", Technical University of Ilmenau, Alemanha, URL: http://www.systemtechnik.tu-ilmenau.de/~drath/index_c.htm
S. Keshav, R. Sharma, " lssues and Trends in Router Design", IEEE Communications Magazine, Vol. 36, No. 5, May 1998, pp. 144-151
Tanenbaum, A. S., "Redes de Computadores", Editora Campus, quarta edição, 2003
T. Ungerer, B. Robic, J. Silc, "Multithreaded Processors", British Computer Society, 2002
T. Wolf and J. Tumer, "Design Issues for High Performance Active Routers", lnternational Zurich Seminar on Broadband Communications, Zurich, Switzerland, February 2000, pp. 199-205
W. D. Mensch. Jr. and D. A. Silage, "System-on-chip Design Methodology in Engineering Education", International Conference on Engineering Education. ICEE2000 (IEEEICS), Taipei, Taiwan, August 2000, pp. 224-228
Xilinx Development System, "Synthesis and Simulation Design Guide", 2002
C. Fewer, et ai., "A High I/O Reconfigurable Crossbar Switch", 11th Annual IEEE Symposium on Field-Programmable Custom Computing Machines, April 09-13, 2003, Napa, California, pp.3-10, 2003
C. Ulmer, C. Wood, S. Yalamanchili, "Active SANs: Hardware Support for lntegrating Computation and Communication", Workshop on Novel Uses of System Area Networks at HPCA (SAN 2002), February 2002
Comer, D. E., "Network Systems Design Using Network Processors", Prentice Hall, 2003
De Rose, C. A. F. e P. O. A. Navaux, "Arquiteturas Paralelas", Série Livros Didáticos, Editora Sagra Luzzatto, 2003
Freitas, H. C., "Proposta e Desenvolvimento de Processador de Rede com Chave Crossbar Reconfigurável", dissertação de mestrado apresentada em 04 de novembro de 2003
Freitas, H. C., C. A. P. S. Martins, "Processadores de Rede: Conceitos, Arquiteturas e Aplicações" (Capítulo de Livro), Minicurso apresentado na III Escola Regional de Informática RJ/ES, Vitória, 07 de outubro, 2003, pp. l27-166
Girault, C., R. Valk, "Petri Nets for Systems Engineering - A Guide to Modeling, Verification and Applications", Springer-Verlag, 2003
H. C. Freitas, C. A. P. S. Martins, "Chave Crossbar Reconfigurável para Implementação Dinâmica de Topologias em Redes de Interconexão de Dados", Workshop em Sistemas Computacionais de Alto Desempenho, Foz do Iguaçu, 27 a 29 de outubro, 2004, pp.74-81
H. Eggers, P. Lysaght, H. Dick, G. McGregor, "Fast Reconfigurable Crossbar Switching in FPGAs", 6'" International Workshop on Field-Programmable Logic and Applications, Springer-Verlag LNCS 1142, 1996, pp.297-306
J. Chang, S. Ravi, and A. Raghunathan, "FLEXBAR: A crossbar switching fabric with improved performance and utilization", IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC), May 2002
J. Tumer and N. Yamanaka, "Architectural choices in large scale atm switches," IEICE Transactions, vol. E81-B, no. 2, pp. 120-137, 1998.
K. Compton, S. Hauck, "Reconfigurable Compuring: A Survey of Systems and Software", ACM Computing Surveys, Vol. 34, No. 2, June 2002, pp. 171-210
M. Glesner, A. Kirschbaum, "State-of-the-Art in Rapid Prototyping", XI Brazilian Symposium on Integrated Circuit Design, SBCCI'98, Búzios, Rio de Janeiro, 1998, pp.60-65
M. Keyvani, "VHDL lmplementation of a High-Speed Symmetric Crossbar Switch", Dissertação de Mestrado, School of Engineering Science Communication Networks Laboratory, Simon Fraser University, August, 2001
Marsan, M. A., G. Balbo, G. Conte, "Performance Models of Multiprocessor Systems", Computer Systems Series, MIT Press, second printing, 1988
Martins, C. A. P. S., E. D. M. Ordonez, J. B. T. Corrêa e M. B. Carvalho, "Computação Reconfigurável: conceitos, tendências e aplicações", Jornada de Informática 2003, Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, Capítulo 8, 2003
Ordonez, E. D. M., F. D. Pereira, C. G. Penteado, R. A. Pericini, " Projeto, Desempenho e Aplicações de Sistemas Digitais em Circuitos Programáveis (FPGAs)", Bless Gráfica e Editora Ltda, 2003
Patterson, D. A., J. L. Hennessy, Organização de Computadores a Interface Hardware/Software, Campus, terceira edição, 2005
R. Drath, "Visual Object Net ++", Technical University of Ilmenau, Alemanha, URL: http://www.systemtechnik.tu-ilmenau.de/~drath/index_c.htm
S. Keshav, R. Sharma, " lssues and Trends in Router Design", IEEE Communications Magazine, Vol. 36, No. 5, May 1998, pp. 144-151
Tanenbaum, A. S., "Redes de Computadores", Editora Campus, quarta edição, 2003
T. Ungerer, B. Robic, J. Silc, "Multithreaded Processors", British Computer Society, 2002
T. Wolf and J. Tumer, "Design Issues for High Performance Active Routers", lnternational Zurich Seminar on Broadband Communications, Zurich, Switzerland, February 2000, pp. 199-205
W. D. Mensch. Jr. and D. A. Silage, "System-on-chip Design Methodology in Engineering Education", International Conference on Engineering Education. ICEE2000 (IEEEICS), Taipei, Taiwan, August 2000, pp. 224-228
Xilinx Development System, "Synthesis and Simulation Design Guide", 2002
Publicado
24/10/2005
Como Citar
FREITAS, Henrique C.; CARVALHO, Milene B.; MARTINS, Carlos A. P. S..
RCS-2: Projeto de uma Chave Crossbar Reconfigurável. In: SIMPÓSIO EM SISTEMAS COMPUTACIONAIS DE ALTO DESEMPENHO (SSCAD), 6. , 2005, Rio de Janeiro.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2005
.
p. 177-184.
DOI: https://doi.org/10.5753/wscad.2005.18991.
