Sistema de enrutador confiable y resistente a fallas para red en chip
Autores: Hussain, Ayaz; Irfan, Muhammad; Baloch, Naveed Khan; Draz, Umar; Ali, Tariq; Glowacz, Adam; Dunai, Larisa; Antonino-Daviu, Jose
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Sistema de enrutador confiable y resistente a fallas para red en chip
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Enrutador
Comunicación
Redes en chip
Tolerancia a fallos
Componentes
Arquitectura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El enrutador juega un papel importante en la comunicación entre diferentes núcleos de procesamiento en redes en chip. La escalabilidad tecnológica, por un lado, ha permitido a los diseñadores integrar múltiples componentes de procesamiento en un solo chip; por otro lado, se convierte en la razón de las fallas. Un enrutador genérico consta de los búferes y etapas de canalización. Un solo fallo puede resultar en una situación no deseada de rendimiento degradado o puede hacer que todo el chip deje de funcionar. Por lo tanto, es necesario proporcionar tolerancia permanente a fallos a todos los componentes del enrutador. En este documento, proponemos un mecanismo que puede tolerar fallos permanentes que ocurran en el enrutador. Explotamos las técnicas tolerantes a fallos de compartir recursos y emparejar entre componentes para la unidad de puerto de entrada y la unidad de cálculo de enrutamiento (RC), el préstamo de recursos para el asignador de canal virtual (VA) y múltiples rutas para el asignador de conmutador (SA) y la matriz de cruce (XB). Los resultados experimentales y el análisis muestran que el mecanismo propuesto mejora la fiabilidad de la arquitectura del enrutador frente a fallos permanentes con un costo adicional del 29% en área. La arquitectura de enrutador propuesta logra el factor de protección de silicio (SPF) más alto, que es de 24.8 en comparación con las arquitecturas tolerantes a fallos más avanzadas. Conlleva un aumento en la latencia para los tráficos de referencia SPLASH2 y PARSEC, que es mínimo en comparación con el enrutador base.
Descripción
El enrutador juega un papel importante en la comunicación entre diferentes núcleos de procesamiento en redes en chip. La escalabilidad tecnológica, por un lado, ha permitido a los diseñadores integrar múltiples componentes de procesamiento en un solo chip; por otro lado, se convierte en la razón de las fallas. Un enrutador genérico consta de los búferes y etapas de canalización. Un solo fallo puede resultar en una situación no deseada de rendimiento degradado o puede hacer que todo el chip deje de funcionar. Por lo tanto, es necesario proporcionar tolerancia permanente a fallos a todos los componentes del enrutador. En este documento, proponemos un mecanismo que puede tolerar fallos permanentes que ocurran en el enrutador. Explotamos las técnicas tolerantes a fallos de compartir recursos y emparejar entre componentes para la unidad de puerto de entrada y la unidad de cálculo de enrutamiento (RC), el préstamo de recursos para el asignador de canal virtual (VA) y múltiples rutas para el asignador de conmutador (SA) y la matriz de cruce (XB). Los resultados experimentales y el análisis muestran que el mecanismo propuesto mejora la fiabilidad de la arquitectura del enrutador frente a fallos permanentes con un costo adicional del 29% en área. La arquitectura de enrutador propuesta logra el factor de protección de silicio (SPF) más alto, que es de 24.8 en comparación con las arquitecturas tolerantes a fallos más avanzadas. Conlleva un aumento en la latencia para los tráficos de referencia SPLASH2 y PARSEC, que es mínimo en comparación con el enrutador base.