مسيريابي چندپخشی کارا در شبکه‌هاي روی تراشه بازپیکربند
محورهای موضوعی : electrical and computer engineeringفاطمه نصیری 1 , حمید سربازی آزاد 2 , احمد خادم‌زاده 3
1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات
2 - دانشگاه صنعتی شریف
3 - مرکز تحقیقات مخابرات ایران
کلید واژه: شبکه روی تراشه شبکه بازپیکربند مسیریابی چندپخشی توان مصرفی تأخیر متوسط,
چکیده مقاله :
الگوریتم‌های مسیریابی متعددی برای ارتباطات تک‌پخشی و چندپخشی در سیستم‌های روی تراشه چندپردازنده‌ای ارائه شده است. پروتکل‌های چندپخشی برای شبکه‌های روی تراشه در سال‌های اخیر، در هماهنگ‌سازی ساعت، دسترسی‌های مکرر به حافظه‌های مشترک توزیع‌شده، هم‌زمانی و همسان‌سازی حافظه‌های نهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. الگوریتم‌های مسیریابی تک‌پخشی برای هدایت بسته‌های چندپخشی مناسب نیستند چون احتمال بروز مشکلاتی از قبیل افزایش ترافیک، ازدحام و بن‌بست را در شبکه روی تراشه بالا می‌برند. از جمله راهکارهای برجسته برای ارتباطات چندپخشی در سیستم‌های چندکامپیوتری عبارتند از الگوریتم‌های مبتنی بر مسیر و الگوریتم‌های مبتنی بر درخت که در سال‌های اخیر این راهکارها به شبکه‌های روی تراشه نیز تعمیم داده شده‌اند. در این مقاله، طرح پیشنهادی با استفاده از شبکه بازپیکربند، سعی در کاهش توان مصرفی و تأخیر بسته‌های چندپخشی در طول مسیر دارد. به طور دقیق‌تر، چنین ساختاری با استفاده از سوییچ‌های ساده در همبندی بازپیکربند به جای مسیریاب‌ها و با بخش‌بندی شبکه به اندازه‌های کوچک‌تر، درخت‌هایی را برای هدایت بسته‌های چندپخشی می‌سازد که منجر به بهبود توان مصرفی و تأخیر ارسال پیام می‌شود. نتایج به دست آمده از شبیه‌سازی بر روی ترافیک‌های واقعی و ساختگی، نشان از برتری روش پیشنهادی ارائه‌شده در مقایسه با روش‌های قبلی مبتنی بر درخت با حداکثر کاهش 33% توان مصرفی و 51% تأخیر متوسط بسته‌ها دارد
Several routing algorithms have been presented for multicast and unicast traffic in MPSoCs. Multicast protocols in NoCs are used for clock synchronization, cache coherency in distributed shared memory on-chip multiprocessors, replication and barrier synchronization. Unicast routing algorithms are not useful for multicast. Indeed, when unicast routing algorithms are employed to realize multicast operation, high traffic, congestion and deadlock are imposed to the network. To prevent from these problems, Tree-based and path based techniques have been proposed for multicast in multicomputers (and recently NoCs). In this paper, we present a new multicast routing method to decrease power consumption and multicast message latency based on a reconfigurable NoC architecture. In this line, we benefit from simple switches in our reconfigurable architecture instead of routers; we then divide the network to smaller partitions to make better trees for conducting multicast packets. Our evaluation results reveal that, for both real and synthetic traffic loads, the proposed method outperforms the baseline tree-based routing method in a reconfigurable mesh, and reduces message latency by up to 51% and power consumption by up to 33%.