دانلود مقاله ترجمه شده طراحی و پیاده سازی استراتژی مسیریابی حرارتی-تطبیقی برای شبکه بر تراشه

چکیده

تغییرات اندازه فناوری باعث مشکلات حرارتی شدیدی شده است. این مشکلات باعث شده است که طراحی سیستم خنک کننده­ ی بدترین حالت، نامطلوب باشد. از سوی دیگر، انتظار می ­رود تاثیر ارتباطات تراشه ­ای در قالب شبکه بر تراشه (NoC)، بر سیستم-بر-تراشه که یکی از منابع اصلی حرارت است، غلبه کند. در این مقاله یک طرح مدیریت حرارت در زمان اجرا، برای NoCها ارائه و پیاده سازی می­ شود. همچنین، شبکه­ ی برنامه نویسی پویا (DPN) برای پیاده سازی منطقِ کنترل مسیریابی تطبیقی معرفی شده، و برای سنجش دما از نوسان ­ساز حلقه­ ای (ROها) استفاده می ­شود. در این مقاله، چند مشکل مرتبط با همگرایی DPN و دقت و صحت حسگر، مانند جداسازی وقفه­ های IR و تغییرات پردازشی درون-تراشه، نیز حل می­ شود. پیاده سازی استراتژی پیشنهادی با FPGA، تایید می­کند که نتایج آن برای تنظیم حرارت و قابلیت کار با انواع ترافیک مناسب است. عملکرد روش پیشنهادی از نظر دور نگه داشتن بسته­ ها از نواحی داغ، بسیار انعطاف­ پذیر است. این باعث می­ شود حداکثر دمای تراشه تا 16 درصد کاهش یابد. این روش شیب حرارتی تراشه را در مقایسه با مسیریابی کارایی-محور تا 51 درصد کاهش می­ دهد. علاوه ­بر این، روش پیشنهادی باعث می­ شود گرم شدن تراشه بسیار کند شود. این موضوع باعث می­ شود زمانی که تراشه تحت محدودیت حرارتی کار می­ کند، کارایی تا 100 درصد افزایش یابد. این نتایج به این معناست که روش پیشنهادی قابلیت اطمینان حرارتی و کارایی را در سیستم­ های VSLI آینده که هسته­ های زیادی دارند، افزایش خواهد داد.

1-مقدمه

تغییر اندازه فناوری، ادغام هزاران هسته در یک تراشه را در آینده نزدیک امکان پذیر می­ سازد. اما این تغییرات شدید، مشکلات زیادی به همراه دارد. مشکل حرارتی، مهمترینِ آنهاست. علت این مشکل، حرارت نقطه اتصال ترانزیستورها، تشدید شیب حرارتی مکانی و افزایش تراکم دستگاه است. این تاثیرات باعث می­ شوند طراحی سیستم خنک کننده ی بدترین حالت، غیر ممکن شود [19]...