AnyNoC: شبکه‌ای جدید بر روی تعویض تراشه، با استفاده از تکنولوژی حافظه اشتراکی و صف خروجی برای سیستم‌های پیچیده اینترنت اشیاء

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

AnyNoC: شبکه‌ای جدید بر روی تعویض تراشه، با استفاده از تکنولوژی حافظه اشتراکی و صف خروجی برای سیستم‌های پیچیده اینترنت اشیاء

عنوان لاتین

AnyNoC: new network on a chip switching using the shared-memory and output-queue techniques for complex Internet of things systems

به‌تازگی، اینترنت اشیاء (IoT) توجه بسیار زیادی را با توجه به برنامه‌های کاربردی همه‌کاره‌اش توسط فعال کردن تعداد زیادی از چیزها / اشیاء برای جمع‌آوری و تبادل داده‌ها از طریق اینترنت، به خود جلب کرده است. باوجود نقش امیدوارکننده IoT، مشکل یکپارچه‌سازی بسیاری از توابع ناهمگن در سیستم IoT تعبیه‌شده و پیچیده، وجود دارد. درعین‌حال، در دهه گذشته، ما به پیش‌بینی تغییر الگو، در بازار سیستم تعبیه‌شده به‌سوی یک تراشه (SoC) با یکپارچه‌سازی تمام اجزا، در یک تراشه واحد، پرداختیم. اما ارتباطات روی تراشه‌ای سیستم‌های IoT، یک مسئله مهم و چالش‌برانگیز باقی‌مانده است. کار حاضر، یک شبکه جدید بر روی یک تعویض (سوئیچینگ) تراشه (NoC)، یعنی AnyNoC را با استفاده از تکنیک‌های به اشتراک‌گذاری حافظه و صف خروجی پیشنهاد می‌کند که توسط لیست پیوندی کارآمد پویا، پیاده‌سازی شده است و به‌ویژه برای IOT SoC، مناسب است. طراحی سطح بالای پیشنهادی، می‌تواند با به اشتراک گذاشتن بافر داده‌ها در میان تمام پورت‌ها و حذف مسئله بلاک کردن (انسداد) سر- خط، به عملکرد مطلوب دست یابد و منجر به یک ویژگی نقطه-به- نقطه مجازی بدون وقفه‌ی دستگاه‌های آهسته یا شرایط ازدحام در سایر پورت‌ها می‌شود. علاوه بر این، معماری پیشنهادی می‌تواند اندازه حافظه موردنیاز را به‌طور مجازی با به اشتراک گذاشتن تمام بافرها در میان تمام پورت‌ها، به حداقل برساند و منجر به یک صف موردنیاز برای هر یک از پورت‌های خروجی و به‌طورکلی N صف موردنیاز، می‌شود که در آن N، تعداد پورت‌ها است. بنابراین، در مقایسه با کرم‌چاله معروف، معماری NoC پیشنهادی دارای ویژگی‌هایی همچون هزینه‌های پایین‌تر و کارایی بالاتر است که می‌تواند به حد بالای نظری، نزدیک شود. علاوه بر این، برای شبکه 16 × 16، افزایش عملکردِ توان سوئیچینگ (تعویض) پیشنهادی، در مقایسه با سوئیچینگ (تعویض)‏ کرم‌چاله محبوب، در حدود 40٪ است.

Recently, the Internet of things (IoT) has attracted a lot of attention owing to its versatile applications by enabling numerous things/objects to collect and exchange data via Internet. Despite the promising role of IoT, there exists the problem of integrating many heterogeneous functions into an embedded and complex IoT system. Meanwhile, in the past decade, we have also envisioned a paradigm shift in the embedded system market toward the system on a chip (SoC) by integrating all components into a single chip. But the on-chip communications of IoT systems remain an important and challenging issue. This work proposes a new network on a chip (NoC) switching, AnyNoC, employing the shared-memory and output-queue techniques implemented using the efficient dynamic link list, particularly suitable for the IoT SoC. The proposed high-level design can achieve the optimal performance by sharing the data buffer among all ports and eliminating the head-of-line blocking problem, resulting in a virtual point-to-point characteristic without the interruption of slow devices or congestion conditions in other ports. Moreover, the proposed architecture can minimize the required memory size by virtually sharing all buffers among all ports, resulting in one queue needed for each outbound port and totally N queues are required, where N denotes the number of ports. Therefore, compared to the famous wormhole switching, the proposed NoC architecture features lower cost and higher performance, which can approach the theoretical upper bound. Moreover, for a 16 × 16 network, the per-formance gain of the throughput of the proposed switching compared to the popular wormhole switching is about 40%.