高機能ルータアーキテクチャのネットワーク性能(ネットワークオンチップ,デザインガイア2012-VLSI設計の新しい大地-)

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プロセッサの信頼性向上を目的に,我々は以前より,ネットワークオンチップの支援によりメニーコアプロセッサが持つ冗長性を活用する冗長実行手法のSmartCoreシステムを提案している.また,それを実現するために,パケット待ち合わせや比較などの特別な機能を持つ高機能ルータアーキテクチャを提案している.本論文では,冗長実行時のパケット待ち合わせによる性能低下を抑えつつ,追加ハードウェア量を小さく抑えたルータ構成の検討を目的として,冗長実行のための追加機能を持つ高機能ルータマイクロアーキテクチャを2通り示し,それらを比較する.ひとつは一般的なオンチップルータアーキテクチャを元に,パケット比較のための機能を追加した最低限のルータマイクロアーキテクチャである.もう一方は,より高いネットワーク性能を達成するために,クロスバーを拡張したルータマイクロアーキテクチャである.これらの高機能ルータをVerilog HDLで実装し,いくつかの一般的なネットワークトラフィックパターンを用いてDMR実行時のネットワーク性能を評価した.評価の結果,拡張したクロスバーを持つルータを用いることにより,DMR実行による通信レイテンシの増加は,最低限の構成のルータに比べて平均12.4%小さいことがわかった.また,一般的なFPGAデザインツールを用いて,これらのルータのおおよその面積を評価した.評価の結果,拡張したクロスバーを持つルータの面積は,最低限の構成のルータに比べておおよそ62.9%大きいことがわかった.
2012-11-19

高機能ルータアーキテクチャのネットワーク性能(ネットワークオンチップ,デザインガイア2012-VLSI設計の新しい大地-)

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