Implementação de uma rede intra-chip com topologia malha bidimensional e tridimensional
Resumo
Sistemas intra-chip (SoCs – Systems-on-Chip) são o atual paradigma utilizado na implementação de sistemas embarcados. O poder computacional destas plataformas possibilita a execução simultânea de diversas aplicações com diferentes requisitos. Neste cenário, o emprego de redes intra-chip (NoCs – Networks-on-chip) como infraestrutura de comunicação é uma realidade em pesquisas acadêmicas e projetos industriais. NoCs normalmente são vistas como alternativas à comunicação via barramento, oferecendo como principais vantagens a escalabilidade e suporte a comunicações paralelas.
Muitos trabalhos têm sido conduzidos na última década na área de NoCs, tratando da capacidade e potencial que esta infraestrutura de comunicação pode garantir aos SoCs. Devido à recente introdução do paradigma de circuitos integrados 3D e 2.5D, diversas pesquisas apontam a topologia tridimensional das NoCs como uma grande solução para SoCs que necessitam de centenas de núcleos de processamento. Motivados pela escassez de NoCs de código aberto que possuem nativamente a topologia de malha tridimensional e que sejam de fácil acesso a estudantes e desenvolvedores, o projeto da NoC Arke busca oferecer uma NoC estável, que dá suporte às topologias malha bidimensional e malha tridimensional, com diversos aspectos parametrizáveis, de fácil entendimento e independente de frameworks para geração automatizada de diferentes instâncias.
A NoC Hermes foi o principal objeto de estudos em relação ao funcionamento de uma NoC e ponto de partida para a implementação da NoC Arke. Ambas NoCs possuem muitas características em comum. Durante a criação da Arke buscou-se superar o modelo no qual ela havia sido moldada. Aspectos relacionados a facilidade de utilização, legibilidade do código, independência de framework, área ocupada pelo circuito, potência dissipada e tempo de roteamento foram pontos onde a Arke mostrou-se mais eficiente.
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