Doble capa de energía eficiente Síncrono-Asíncrono conmutado de circuito de red (NoC)
Autores: Wasif, Sandy A.; Hesham, Salma; Goehringer, Diana; Hofmann, Klaus; Abd El Ghany, Mohamed A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Doble capa de energía eficiente Síncrono-Asíncrono conmutado de circuito de red (NoC)
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Red de chips
Consumo de energía
Protocolos asíncronos
Capa de datos
Eficiente en energía
Infraestructura de comunicación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Una red en un chip (NoC) ofrece alto rendimiento, flexibilidad y escalabilidad en la infraestructura de comunicación dentro de plataformas multinúcleo. Sin embargo, las NoCs contribuyen significativamente al consumo de energía del sistema en general. El NoC de circuito conmutado síncrono-asíncrono de doble capa eficiente en energía se propone para mejorar la utilización de energía. Para reducir el consumo de energía dinámica, se utilizan protocolos asíncronos de un solo carril. Se analizan los algoritmos de codificación de dos fases y cuatro fases para determinar la técnica más eficiente. Para la capa de datos, los dos protocolos asíncronos redujeron el consumo de energía en un 80%, con un aumento en la latencia en comparación con el protocolo completamente síncrono. Sin embargo, el protocolo de un solo carril de dos fases tuvo un mejor rendimiento en comparación con el protocolo de cuatro fases en un 38%, con el mismo consumo de energía y un ligero aumento en el área del 5%. Basado en este análisis realizado, la capa asíncrona de dos fases tuvo una reducción significativa de energía y operó a una frecuencia moderada. Por lo tanto, se divide el NoC propuesto en dos capas de transferencia de datos con una capa de control única. Las capas de transferencia de datos están diseñadas utilizando protocolos síncronos y asíncronos. La capa síncrona está designada para cargas de alta frecuencia, y la capa asíncrona está limitada a cargas de baja frecuencia. El cambio entre las capas crea un equilibrio entre la frecuencia máxima permitida y el consumo de energía. El NoC propuesto reduce el consumo de energía en general en un 23% en comparación con trabajos previos recientes. El NoC mantiene el mismo rendimiento del sistema con un aumento del 8% en el área sobre la doble capa completamente síncrona en la literatura.
Descripción
Una red en un chip (NoC) ofrece alto rendimiento, flexibilidad y escalabilidad en la infraestructura de comunicación dentro de plataformas multinúcleo. Sin embargo, las NoCs contribuyen significativamente al consumo de energía del sistema en general. El NoC de circuito conmutado síncrono-asíncrono de doble capa eficiente en energía se propone para mejorar la utilización de energía. Para reducir el consumo de energía dinámica, se utilizan protocolos asíncronos de un solo carril. Se analizan los algoritmos de codificación de dos fases y cuatro fases para determinar la técnica más eficiente. Para la capa de datos, los dos protocolos asíncronos redujeron el consumo de energía en un 80%, con un aumento en la latencia en comparación con el protocolo completamente síncrono. Sin embargo, el protocolo de un solo carril de dos fases tuvo un mejor rendimiento en comparación con el protocolo de cuatro fases en un 38%, con el mismo consumo de energía y un ligero aumento en el área del 5%. Basado en este análisis realizado, la capa asíncrona de dos fases tuvo una reducción significativa de energía y operó a una frecuencia moderada. Por lo tanto, se divide el NoC propuesto en dos capas de transferencia de datos con una capa de control única. Las capas de transferencia de datos están diseñadas utilizando protocolos síncronos y asíncronos. La capa síncrona está designada para cargas de alta frecuencia, y la capa asíncrona está limitada a cargas de baja frecuencia. El cambio entre las capas crea un equilibrio entre la frecuencia máxima permitida y el consumo de energía. El NoC propuesto reduce el consumo de energía en general en un 23% en comparación con trabajos previos recientes. El NoC mantiene el mismo rendimiento del sistema con un aumento del 8% en el área sobre la doble capa completamente síncrona en la literatura.