優先度逆転を低減させる優先度付きオンチップネットワーク向けルータアーキテクチャ

概要

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半導体集積技術の飛躍的な進歩にともない,Chip multiprocessor(CMP)に搭載されるコア数が増大しており,従来のバス等の接続方式ではチップ内の通信要求を満たすのは困難となってきている.そのため,大規模なCMPではコア数の増加に対して高いスケーラビリティを持つNetwork-on-Chip(NoC)が用いられる.CMPにおけるリアルタイム性やQuality of Service(QoS)のサポートの要求に対しては,優先度付きのパケットを扱えるNoC(優先度付きNoC)が用いられる.優先度付きNoCでは,低負荷時には優先度に基づいた制御が正確に行われるが,高負荷時には低優先度パケットが高優先度パケットをブロックするという問題(優先度逆転問題)が発生し,低優先度パケットが高優先度パケットの転送遅延を増加させてしまう.本論文では,優先度逆転を低減させる優先度継承手法とVirtual Channel(VC)奪取手法の2種類の手法を提案し,ハードウェアコストとネットワーク性能の評価を行った.優先度継承手法はハードウェアコストは低く抑えられたが,優先度逆転をほとんど低減されなかった.一方,VC奪取手法ではオーバヘッドは大きいものの,優先度逆転を大きく低減され,最高優先度パケットの転送性能を向上させた.
2013-07-15