Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santini, Thiago Caberlon
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/55028
Resumo: Sistemas em Chip de núcleo único utilizam o paralelismo de instruções para agilizar a computação e conforme o limite deste paralelismo é alcançado é necessário buscar alternativas. Graças ao aumento contínuo da taxa de integração de transistores tornou-se possível a multiplicação de núcleos dentro de um único chip, surgindo assim um novo paradigma cujo objetivo é o paralelismo de tarefas. Neste novo paradigma surge um aumento elevado nas taxas de comunicações entre os elementos do sistema. Isto exige um mecanismo de comunicação que possa atender um alto número de requisições simultaneamente e que seja facilmente replicável, eliminando assim a viabilidade de uso de barramentos tradicionais. Uma nova proposta de interconexão para estes sistemas são as Redes em Chip (NoCs). Mapeando tarefas em um conjunto de recursos, como núcleos e memórias, é possível criar clusters para tratar tarefas. Com a disponibilidade de múltiplos recursos é possível criar diversos clusters, e é desejável que eles não interfiram entre si. Além disso, uma parcela significativa da comunicação quando utiliza-se paralelismo a nível de tarefas tende a ser de um para muitos nodos. Atualmente, multicasts são suportados através de múltiplos unicasts ou broadcast. Infelizmente esses métodos não são eficientes. Este trabalho implementa e modifica uma Rede em Chip utilizando SystemC, adicionando suporte a multicast e clusters no nível de rede sem um grande aumento de área, comparando a primeira implementação com a implementação modificada. Também é feito um modelo de área e potência utilizando a biblioteca Orion 2.0.
id UFRGS-2_eaab2cba4c15ee554f44c661e77d74a1
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/55028
network_acronym_str UFRGS-2
network_name_str Repositório Institucional da UFRGS
repository_id_str
spelling Santini, Thiago CaberlonWagner, Flavio RechSilva, Gustavo Girão Barreto da2012-09-05T01:36:16Z2012http://hdl.handle.net/10183/55028000855868Sistemas em Chip de núcleo único utilizam o paralelismo de instruções para agilizar a computação e conforme o limite deste paralelismo é alcançado é necessário buscar alternativas. Graças ao aumento contínuo da taxa de integração de transistores tornou-se possível a multiplicação de núcleos dentro de um único chip, surgindo assim um novo paradigma cujo objetivo é o paralelismo de tarefas. Neste novo paradigma surge um aumento elevado nas taxas de comunicações entre os elementos do sistema. Isto exige um mecanismo de comunicação que possa atender um alto número de requisições simultaneamente e que seja facilmente replicável, eliminando assim a viabilidade de uso de barramentos tradicionais. Uma nova proposta de interconexão para estes sistemas são as Redes em Chip (NoCs). Mapeando tarefas em um conjunto de recursos, como núcleos e memórias, é possível criar clusters para tratar tarefas. Com a disponibilidade de múltiplos recursos é possível criar diversos clusters, e é desejável que eles não interfiram entre si. Além disso, uma parcela significativa da comunicação quando utiliza-se paralelismo a nível de tarefas tende a ser de um para muitos nodos. Atualmente, multicasts são suportados através de múltiplos unicasts ou broadcast. Infelizmente esses métodos não são eficientes. Este trabalho implementa e modifica uma Rede em Chip utilizando SystemC, adicionando suporte a multicast e clusters no nível de rede sem um grande aumento de área, comparando a primeira implementação com a implementação modificada. Também é feito um modelo de área e potência utilizando a biblioteca Orion 2.0.Single core System on Chip relays on ILP to make computing faster and, as this parallelism’s limit is reached a need for alternatives arises. The continuous raise on the rate of transistor integration has enabled core multiplication into a single chip, giving birth to a new paradigm that benefits from task parallelism. In the light of this new paradigm SoCs tend to become communication-bound, requiring a communication bus that can serve a high number of requisitions simultaneously and that is easily replicable. These requirements prevent the use of traditional buses. A new proposal to solve this problem is based on Networks on Chip. By mapping tasks into a set of resources, like cores and memories, it is possible to create clusters to handle tasks. With multiple resources available it is possible to create several clusters, and it is desirable that they don’t interfere with each other. Also, a significant part of the communication when using TLP tends to be from one to many nodes. Currently, multicasts are supported through multiple unicasts or a broadcast. Unfortunately these methods are not efficient. This work implements and modifies a Network on Chip using SystemC, adding multicast and dynamic cluster support at the network level without a big area overhead, comparing the first implementation with the modified one. Also an area and power model is created using Orion 2.0.application/pdfporClusterArquitetura : ComputadoresNetwork on chipSystemcMicroeletronicMulticastClusterImplementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicastImplementation of a network on a chip supporting dynamic clusters and multicast info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de InformáticaPorto Alegre, BR-RS2012Engenharia de Computaçãograduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL000855868.pdf000855868.pdfTexto completoapplication/pdf4645857http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/1/000855868.pdf5bb915d5324a1a426ecadc9a4832e8edMD51TEXT000855868.pdf.txt000855868.pdf.txtExtracted Texttext/plain235529http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/2/000855868.pdf.txt68dee5d27c7c9266993c2a470e4fa079MD52THUMBNAIL000855868.pdf.jpg000855868.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1077http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/3/000855868.pdf.jpgb5377923d896a2a1414d134e9256c60fMD5310183/550282018-10-15 08:56:53.423oai:www.lume.ufrgs.br:10183/55028Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2018-10-15T11:56:53Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Implementation of a network on a chip supporting dynamic clusters and multicast
title Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
spellingShingle Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
Santini, Thiago Caberlon
Cluster
Arquitetura : Computadores
Network on chip
Systemc
Microeletronic
Multicast
Cluster
title_short Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
title_full Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
title_fullStr Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
title_full_unstemmed Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
title_sort Implementação de uma rede em chip com suporte a clusters dinâmicos e multicast
author Santini, Thiago Caberlon
author_facet Santini, Thiago Caberlon
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Santini, Thiago Caberlon
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Wagner, Flavio Rech
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Silva, Gustavo Girão Barreto da
contributor_str_mv Wagner, Flavio Rech
Silva, Gustavo Girão Barreto da
dc.subject.por.fl_str_mv Cluster
Arquitetura : Computadores
topic Cluster
Arquitetura : Computadores
Network on chip
Systemc
Microeletronic
Multicast
Cluster
dc.subject.eng.fl_str_mv Network on chip
Systemc
Microeletronic
Multicast
Cluster
description Sistemas em Chip de núcleo único utilizam o paralelismo de instruções para agilizar a computação e conforme o limite deste paralelismo é alcançado é necessário buscar alternativas. Graças ao aumento contínuo da taxa de integração de transistores tornou-se possível a multiplicação de núcleos dentro de um único chip, surgindo assim um novo paradigma cujo objetivo é o paralelismo de tarefas. Neste novo paradigma surge um aumento elevado nas taxas de comunicações entre os elementos do sistema. Isto exige um mecanismo de comunicação que possa atender um alto número de requisições simultaneamente e que seja facilmente replicável, eliminando assim a viabilidade de uso de barramentos tradicionais. Uma nova proposta de interconexão para estes sistemas são as Redes em Chip (NoCs). Mapeando tarefas em um conjunto de recursos, como núcleos e memórias, é possível criar clusters para tratar tarefas. Com a disponibilidade de múltiplos recursos é possível criar diversos clusters, e é desejável que eles não interfiram entre si. Além disso, uma parcela significativa da comunicação quando utiliza-se paralelismo a nível de tarefas tende a ser de um para muitos nodos. Atualmente, multicasts são suportados através de múltiplos unicasts ou broadcast. Infelizmente esses métodos não são eficientes. Este trabalho implementa e modifica uma Rede em Chip utilizando SystemC, adicionando suporte a multicast e clusters no nível de rede sem um grande aumento de área, comparando a primeira implementação com a implementação modificada. Também é feito um modelo de área e potência utilizando a biblioteca Orion 2.0.
publishDate 2012
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2012-09-05T01:36:16Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2012
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/55028
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 000855868
url http://hdl.handle.net/10183/55028
identifier_str_mv 000855868
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Repositório Institucional da UFRGS
collection Repositório Institucional da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/1/000855868.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/2/000855868.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/55028/3/000855868.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 5bb915d5324a1a426ecadc9a4832e8ed
68dee5d27c7c9266993c2a470e4fa079
b5377923d896a2a1414d134e9256c60f
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801224432376610816