scholarly journals SOBR: A High-Performance Shared Output Buffered Router for Networks-on-Chip

2012 ◽  
Vol E95.D (7) ◽  
pp. 2002-2005
Author(s):  
Yancang CHEN ◽  
Lunguo XIE
Keyword(s):  
High Performance ◽  
Networks On Chip ◽  
On Chip

scholarly journals High-performance networks-on-chip

2017 ◽  
Author(s):  
Αναστάσιος Ψαρράς
Keyword(s):  
High Performance ◽  
Data Rate ◽  
Networks On Chip ◽  
On Chip

Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, πραγματοποιήθηκε μια θεμελειώδης αλλαγή στον τομέα της σχεδίασης ψηφιακών συστημάτων: η μετάβαση στην πολυ-πύρηνη εποχή. Όπως είναι φυσικό, οι ενσωμάτωση πολλών πυρήνων σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα έχει αναβαθμίσει την κρισμότητα του υλικού διασύνδεσης, το οποίο είναι πλέον υπεύθυνο για την ικανοποίηση των αυξημένων απαιτήσεων επικοινωνίας. Λόγω της ευκολίας τους να ανταποκρίνονται στην κλιμάκωση, τα Δίκτυα σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα (Networks-on-Chip -- NoC), έχουν καθιερωθεί ώς το de facto μέσο επικοινωνίας μεταξύ των μονάδων επεξεργασίας των πολυ-πύρηνων συστημάτων. Για να συνεχίσουν να ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις των μελοντικών συστημάτων, που θα αποτελούνται από εκατοντάδες πυρήνες, είναι επιτακτική η ανάγκη να μειώνεται το κόστος των δικτύων αυτών, χωρίς να θυσιάζεται η δικτυακή τους επίδοση.Σε αυτά τα πλαίσια, προτείνουμε τρείς εναλλακτικές αρχιτεκτονικές που ενισχύουν σημαντικά την απόδοση των Δικτύων σε Ολοκληρωμένα Κυκλώματα, ή οδηγούν στη μείωση της καταναλώμενης ισχύος τους.Η πρώτη είναι μια αρχιτεκτονική διασωληνωμένου δρομολογητή, το ShortPath, που καταφέρνει για πρώτη φορά να παραλληλοποιήσει τα στάδια δέσμευσης πόρων ενός δρομολογητή εικονικών καναλιών, χωρίς να καταφεύγει σε τεχνικές εικασιών. Το ShortPath ενισχύεται από έναν μηχανισμό παράκαμψης σταδίων διασωλήνωσης, με τον οποίο τα πακέτα παρακάμπτουν με παραγωγικό τρόπο όλα τα στάδια διασωλήνωσης του δρομολογητή χωρίς συμφόρηση.Οι άλλες δυο αρχιτεκτονικές εκμεταλλεύονται την ταχύτητα των καλωδίων του κυκλώματος για την ταχεία μετάδοση των πακέτων στα κανάλια μεταξύ δυο δρομολογητών (που απέχουν ελάχιστα χιλιοστά μεταξύ τους) σε μισό κύκλο ρολογιού. Μελετάται η εφαρμογή αυτού του κανόνα ρολογιού σε δυο εναλλακτικές αρχιτεκτονικές, που επιτρέπουν κανάλια μισού κύκλου και Διπλού Ρυθμού Μετάδοσης (Double Data Rate -- DDR). Οι προτεινόμενες προσεγγίσεις είτε ενισχύουν σημαντικά τις δικτυακές επιδόσεις, είτε οδηγούν σε μείωση της έκτασης και της κατανάλωσης ενέργειας του δικτύου. Αν και δεν είναι προφανές με την πρώτη ματιά, τα κανάλια μισού κύκλου ανοίγουν νέες δυνατότητες στη μείωση της χωρητικότητας των καλωδίων, κάνοντας έτσι ευκολότερη την εφαρμογή αυτής της τεχνικής σε κανάλια ακόμα μεγαλύτερου μήκους. Για τη διασωλήνωση μακρύτερων καναλιών, προτείνονται πρωτότυποι Ελαστικοί Ενταμιευτές διπλής ροής και διπλού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων, με ενσωματωμένες λειτουργίες ελέγχου ροής δεδομένων.Με την εξέλιξη των πολυ-πύρηνων αρχιτεκτονικών, οι απαιτήσεις του συστήματος από το δίκτυο αυξάνονται. Πέρα από την υψηλή απόδοση και τη φυσική κλιμάκωση, απαιτείται η παροχή ειδικευμένων λειτουργιών, όπως η δικτυακή εικονικοποίηση, η απομόνωση των ροών και οι παροχή εγγυημένης ποιότητας υπηρεσιών. Παρόλο που οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές που υποστηρίζουν εικονικά κανάλια διαθέτουν ήδη τους πόρους για το διαχωρισμό των ροών, η αλληλοπαρεμβολή μεταξύ των ροών εξακολουθεί να υφίσταται, με αποτέλεσμα η δικτυακή επίδοση των διαφορετικών εικονικών καναλιών να αλληλοεπηρεάζεται αρνητικά.Ανταποκρινόμενοι σε αυτές τις απαιτήσεις, παρουσιάζουμε το PhaseNoC, μια αρχιτεκτονική δρομολογητών με εικονικά κανάλια, που πετυχαίνει πραγματική μη-παρεμβολή των ροών, εφαρμόζοντας πολύπλεξη διαίρεσης χρόνου στο επίπεδο των εικονικών καναλιών. Οι διαφορετικές ροές, ή οι διαφορετικές κλάσεις εφαρμογών, αντιστοιχίζονται σε διαφορετικά εικονικά κανάλια, και παραμένουν απομονωμένες μεταξύ τους, τόσο στο επίπεδο του εσωτερικού των δρομολογητών, όσο και στο επίπεδο του δικτύου συνολικά. Η επιβάρυνση στην καθυστέρηση τω πακέτων ελαχιστοποιείται μετά από κατάλληλο προγραμματισμό των ροών σε λειτουργία φάσεων, που εφαρμόζεται σε οποιαδήποτε τοπολογία δικτύου. Όταν δεν απαιτείται αυστηρή απομόνωση, η προτεινόμενη αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί την πρωτότυπη τεχνική ευκαιριακής κλοπής εύρους ζώνης, έτσι ώστε να ενσχύσει ακόμη περισσότερο τις επιδόσεις του δικτύου.

Time-division-multiplexed arbitration in silicon nanophotonic networks-on-chip for high-performance chip multiprocessors

2011 ◽  
Vol 71 (5) ◽  
pp. 641-650 ◽  
Author(s):  
Gilbert Hendry ◽  
Eric Robinson ◽  
Vitaliy Gleyzer ◽  
Johnnie Chan ◽  
Luca P. Carloni ◽  
...  
Keyword(s):  
High Performance ◽  
Chip Multiprocessors ◽  
Networks On Chip ◽  
On Chip ◽  
Time Division

The 2D SEM: A novel high-performance and low-power mesh-based topology for networks-on-chip

2010 ◽  
Vol 25 (4) ◽  
pp. 331-344 ◽  
Author(s):  
Reza Sabbaghi-Nadooshan ◽  
Mehdi Modarressi ◽  
Hamid Sarbazi-Azad
Keyword(s):  
Low Power ◽  
High Performance ◽  
Networks On Chip ◽  
On Chip

scholarly journals Integration of 2D materials on a silicon photonics platform for optoelectronics applications

Nanophotonics ◽  
2016 ◽  
Vol 6 (6) ◽  
pp. 1205-1218 ◽  
Author(s):  
Nathan Youngblood ◽  
Mo Li
Keyword(s):  
Optical Properties ◽  
Data Storage ◽  
Silicon Photonics ◽  
High Performance ◽  
2D Materials ◽  
Covalent Bonds ◽  
Networks On Chip ◽  
Out Of Plane ◽  
Telecom Networks ◽  
On Chip

AbstractOwing to enormous growth in both data storage and the demand for high-performance computing, there has been a major effort to integrate telecom networks on-chip. Silicon photonics is an ideal candidate, thanks to the maturity and economics of current CMOS processes in addition to the desirable optical properties of silicon in the near IR. The basics of optical communication require the ability to generate, modulate, and detect light, which is not currently possible with silicon alone. Growing germanium or III/V materials on silicon is technically challenging due to the mismatch between lattice constants and thermal properties. One proposed solution is to use two-dimensional materials, which have covalent bonds in-plane, but are held together by van der Waals forces out of plane. These materials have many unique electrical and optical properties and can be transferred to an arbitrary substrate without lattice matching requirements. This article reviews recent progress toward the integration of 2D materials on a silicon photonics platform for optoelectronic applications.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document