Rout3D: یک الگوریتم مسیریابی سازگار سبک وزن برای تحمل لینک های عمودی ناقص در 3D-NoCs ها

قیمت: 44,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

Rout3D: یک الگوریتم مسیریابی سازگار سبک وزن برای تحمل لینک های عمودی ناقص در 3D-NoCs ها

عنوان لاتین

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

یکپارچه سازی سه بعدی با امکان پذیر نمودن توپولوژی های سریع و بسیار مقیاس پذیر شبکه سه بعدی روی تراشه (NoC) زمینه ساز فرصت های جدیدی برای تراشه های چند پردازنده ای آینده خواهد بود. با این حال، به منظور کاهش هزینه اتصال از طریق سیلیکون TSV ، NOCs متصل نسبتاً عمودی، که در آن تنها چند لینک TSV عمودی در دسترس است، ارتباط یافته اند. علاوه بر این، میتوان انتظار داشت که تعداد مسیرهای عمودی به علت نقص و خرابی زمان اجرا بیشتر کاهش یابد. برای مسیردهی قابل اعتماد بسته ها در چنین شرایطی، ما یک الگوریتم مسیریابی سازگار کم وزن، کارآمد و بسیار انعطاف پذیر ارائه می دهیم که 3D-NoC های متصل نسبتا عمودی به نام "Rout3D" را مورد هدف قرار میدهد. این الگوریتم برای دستیابی به Deadlock-freedom (2 VCs در جهات شرقی و شمالی و 1 VC در تمام جهات دیگر) به تعداد بسیار کمی 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 کارهای مرتبط است.

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.