دانلود مقاله ترجمه شده یک الگوریتم مسیریابی غیر-کمینه برای کاهش استهلاک در شبکه های NoC با معماری مش دو-بعدی

چکیده

با پیشرفت و توسعه تکنولوژی «شبکه-روی-تراشه» (NoC)، یکی از نگرانی های اصلی در طراحی این شبکه­ ها مربوط به مسئله طول عمر آنها می ­باشد. دو عامل توزیع نامتوازن حجم کاری و الگوریتم مسیریابی نامتوازن می­ توانند موجب کاهش طول عمر هات­ اسپات­ ها ­(روترهایی از شبکه که بسته ­های زیادی از طریق آنها عبور داده می­ شود) شوند. در هات­ اسپات­ ها گروهی از روترها وجود دارند که نسبت به سایر روترهای شبکه (در مدت زمان معین) بیشتر مستهلک می ­شوند. این امر ممکن است به طور کلی منجر به کاهش طول عمر شبکه NoC شود. اکثر الگوریتم­ های مسیریابی آگاه-از-استهلاک، مبتنی بر مسیریابی کمینه هستند. این الگوریتم­ ها نسبت به روش ­های مسیریابی غیر-کمینه دارای تطبیق ­پذیری ضعیف ­تری می ­باشند. از این رو، این روش ­های مسیریابی قادر نیستند تا به طور کارآمد استهلاک روترها را کاهش دهند. ما در این مقاله یک طرح مسیریابی غیر-کمینه برای منحرف کردن ترافیک از هات­ اسپات­ های پیر مطرح کرده ­ایم. هدف این طرح مسیریابی، کاهش اثر استهلاک بر روی شبکه­ های NoC است. این الگوریتم به صورت مسئله مسیریابی با کوتاه ­ترین گلوگاه (مسیر پرازدحام) فرمول بندی شده و با استفاده از رویکرد برنامه ­ریزی پویا حل شده است. نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان می­ دهند که الگوریتم مسیریابی غیر-کمینه در مقایسه با الگوریتم نوین مسیریابی آگاه-از-استهلاک، به میزان حداکثر ۲۰٪ طول عمر الگوهای ترافیکی پرتردد (هات­ اسپات) و مسیرهای حجم کاری واقعی را بهبود می ­دهد.

1-مقدمه

فناوری شبکه-روی-تراشه (NoC) نقش مهمی در سیستم ­های چند-هسته ­ای ایفا می­ کند؛ زیرا این تکنولوژی دارای مزیت­ هایی از لحاظ مقیاس­ پذیری، مصرف انرژی پایین و پهنای باند بالا می­ باشد. با رشد و توسعه بکارگیری این فناوری، مسئله طول عمر یک نگرانی اصلی در طراحی NoC محسوب می­ شود. پدیده­ هایی همچون جریان­ های الکتریکی (EM)، تزریق حامل‌های پرانرژی (HCI) و ناپایداری ناشی از دمای بالا و بایاس منفی (NBTI) از جمله مکانیزم ­های اصلی استهلاک در شبکه­ های NoC می­ باشند [۱ و ۲]...