بخشی از مقاله
چکیده- با پی شرفت تکنولوژی و کوچکتر شدن اندازه ترانزی ستورها، پیچیدگی سی ستم های چند پردازنده ای در حال افزایش ا ست .افزایش تعداد منابع پردازشی در طراحی تراشه نیازمند استفاده از یک بستر ارتباطی مناسب برای اتصالات میان آنها می باشد .بطور کلی ساختارهای ارتباطی بر روی تراشه ها بایستی شامل ویژگی های از جمله کارآیی بالا، ساخت یافته بودن، قابلیت استفاده مجدد و مقیاس پذیری باشند .در ابتدا سی ستم بر روی ترا شه ها با بکارگیری ساختار گذرگاه،noc به عنوان یک تکنیک پیاده سازی برای حل این م شکل معرفی شدند - . noc - Network on chip را میتوان حد واسط راهکارهای شبکه کلاسیک و راهکار ارتباطی و سوئیچینگ پردازش موازی دانست.
شبکه های کلاسیک دارای قابلیت توسعه و انعطاف پذیری با الگوهای ارتباطی میباشند .ایده اصلی ناک ارائه راه حلی برای دستیابی به قابلیت های کارایی، توسعه پذیری و انعطاف پذیری در سیستم بر تراشه است. تراشه شبکه ای یک زیربنای ارتباطی در محیط تراشه سیستمی می باشد که می تواند تعداد ه سته یا مولفه ازپیش طراحی شده را بهم مرتبط کند؛ ولی کارایی، انرژی م صرفی، و پیاده سازی آن تحت تاثیرتحمل پذیری خطا در ارتباطات می باشد .از این رو تحمل پذیری خطا در ارتباطات، نقش مهمی در گسترش معماری تراشه شبکه ای دارد.
-1 مقدمه
امروزه برای طراحی سیستم های پیچیده، مشکلات سیم بندی وجود دارد. خصوصیات الکتریکی سیگنال ها و تأخیر، قابل پیش بینی نبوده و تست و بازبینی آنها نیز مشکل است. برای حل این مشکلات، طرح جدیدی به نام شبکه روی تراشه - NOC - پیشنهاد شده است. در این طرح، بلاک های مختلف IP توسط یک شبکه مبتنی بر بسته به هم مرتبط می شوند. این شبکه چیزی متفاوت از ارتباطات شبکه ای در مقیاس بزرگ می باشد، زیرا هم سطح منابع روی تراشه محدود است و هم ارتباط باید با تأخیر کمی به وجود آید.[6]
2-1-3-1 شبکه : NOC
در اینجا توپولوژی اتصال مش ساده به عنوان توپولوژی پایه بررسی می شود، زیرا از نقطه نظر جانمایی10 و اتصالات محلی بین منابع و سوئیچ صرف نظر از سایز شبکه ساده ترین توپولوژی است. مسیریابی، در یک متن 2 بعدی در سوئیچ های کوچک با ظرفیت بالا و سیکل کلاک کوتاه، به آسانی بدست می آید. یک NOC شامل منابع و سوئیچ هایی است که با استفاده از کانال های مش متصل می شوند تا جاییکه قادرند با یکدیگر به وسیله پیغام های ارسالی ارتباط برقرار کنند. یک منبع R ، یک واحد ذخیره یا محاسباتی یا ترکیبی از آنهاست.
یک سوئیچ S پیغام ها را مابین منابع رد و بدل می کند. هر سوئیچ به چهار سوئیچ همسایه از طریق کانال های ورودی و خروجی متصل می شوند. یک کانال C شامل 2 تا گذرگاه یک جهتی بین 2 سوئیچ یا یک منبع و یک سوئیچ است. سوئیچ ها ممکن است صفوف داخلی برای حل کردن تراکم داشته باشند. این روش مجتمع سازی سطح تراشه عناصر ناهمگون ارتباطی 11 - CLICHE - نامیده می شود. .2 ایجاد یک شبکه قابل پیکره بندی9 و مقیاس پذیر به عنوان یک بستر انعطاف پذیر که با نیازهای کاربردهای مختلف سازگاری داشته باشد.[1]
.1 توسعه سخت افزار منابع به شکل غیر وابسته، به عنوان عناصر شبکه. واحد خرم آباد آسان.تقسیم بندی ارتباطات به لایه هایی که دوبارهIRبکارگیری.NAECE -CONFراWWW.دراین راستا 2 هدف اصلی دنبال می شود. افزایش داده، یک برنامه ریز با چهارچوب ارتباطی مجرد را فراهم می آورد.تجزیه محاسبات از ارتباطات با استفاده از لایه های مختلف.امکان جداسازی، توسعه غیر وابسته و صحه گذاری منابع، شبکه ارتباطی و کاربردها.تقسیم مسئله طراحی به دسته ای از مسائل کوچک، ساده، قابل دنبال کردن و آسان برای سنتز و صحه گذاری.
3-1 معماری شبکه روی تراشه:
1-3-1 معماری مبتنی بر مش
در اینجا معماری مبتنی بر مش6 بررسی می شود. معماری مبتنی بر مش شامل یک مش m*n از سوئیچ ها و منابعی که در شکاف های ایجاد شده توسط سوئیچ ها قرار می گیرند می باشد. قطر هر شکاف ایجاد شده، با سیکل کلاک محدود می شود. بنابراین هر منبع یک دامنه با کلاک سنکرون تشکیل می دهد، اما ارتباطات بین منابع با پیام های آسنکرون پیاده سازی می شود. هر سوئیچ به یک منبع وصل شده است و 4 سوئیچ همسایه و 1 منبع به یک سوئیچ وصل شده اند.
هر منبع می تواند یک هسته پردازشگر، حافظه، FPGA ، یک بلاک سخت افزاری متعارف یا 7 IP باشد، که در شکاف های شبکه سوئیچ جا می گیرند. معماری NoCضرورتاً، زیر ساخت ارتباطی روی تراشه است که شامل لایه فیزیکی، لایه حلقه داده8 و لایه شبکه پروتکل OSI است[1] .روش طراحی NoC شامل دو فاز است؛ در فاز اول یک ساختار واقعی و مستحکم از بستر عمومی NoC آماده می شود. این ساختار تعیین کننده تعداد سوئیچ ها، شکل شبکه، نوع و شکل نواحی، تعداد و نوع منابع می باشد. در فاز دوم، به منظور ایجاد یک محصول واقعی، کاربرد روی ساختار نگاشته می شود.
