SONNE - Projeto de SDNoC para MPSoCs heterogêneos
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| Data de Publicação: | 2019 |
| Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
| Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/34202 |
Resumo: | Sistemas em Chip Multiprocessados (MPSoCs) são sistemas computacionais compostos por vários núcleos de processamento e agrupados em uma única pastilha de silício. A possibilidade de construir sistemas desse tipo ocorre devido a miniaturização do transistor, causada principalmente pela evolução na tecnologia de fabricação dos circuitos integrados. Os MPSoCs permitem que uma aplicação possa ser executada de forma mais rápida através da distribuição de tarefas (segmentos da aplicação que podem ser executados simultaneamente) entre os seus núcleos de processamento. Contudo, essas tarefas geralmente trocam informações entre si e, para isso, necessitam de um meio de comunicação. As redes-em-chip (NoCs) são exemplos de arquiteturas de comunicação utilizadas para esse objetivo. As NoCs são capazes de melhorar a comunicação entre os núcleos devido a sua natureza arquitetural, disponibilizando caminhos alternativos para troca de informação. Nas NoCs convencionais, é comum o uso de algoritmos de roteamento determinísticos que definem uma rota única para a comunicação, pois são melhores para evitar problemas de concorrência como deadlock e simples para serem integrados aos roteadores. Entretanto, o uso de rotas determinísticas pode causar um forte congestionamento na rede. Um outro paradigma de NoC é o paradigma de redes-em-chip definidas por software (SDNoCs), onde o roteamento é feito em software por um núcleo gerente capaz de construir e desconstruir circuitos virtuais, de forma a estabelecer uma comunicação entre os núcleos. Isso permite o uso de algoritmos de roteamento adaptativos e que também possam evitar deadlocks, pois o núcleo gerente conhece todo o comportamento da rede. Este trabalho descreve a proposta e implementação de uma SDNoC e apresenta uma investigação do comportamento ao intensificar o tráfego das mensagens trocadas entre os núcleos de processamento. Além disso, também é feita uma comparação com uma NoC convencional. |
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Silva, Raul SilveiraKreutz, Márcio EduardoLopes, Alba Sandyra BezerraPereira, Monica Magalhães2019-06-19T13:42:40Z2021-09-20T11:47:00Z2019-06-19T13:42:40Z2021-09-20T11:47:00Z2019-06-1020180008290SILVA, Raul Silveira. SONNE - Projeto de SDNoC para MPSoCs heterogêneos. 2019. 65 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Ciência da Computação, Departamento de Informática e Matemática Aplicada, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/34202Sistemas em Chip Multiprocessados (MPSoCs) são sistemas computacionais compostos por vários núcleos de processamento e agrupados em uma única pastilha de silício. A possibilidade de construir sistemas desse tipo ocorre devido a miniaturização do transistor, causada principalmente pela evolução na tecnologia de fabricação dos circuitos integrados. Os MPSoCs permitem que uma aplicação possa ser executada de forma mais rápida através da distribuição de tarefas (segmentos da aplicação que podem ser executados simultaneamente) entre os seus núcleos de processamento. Contudo, essas tarefas geralmente trocam informações entre si e, para isso, necessitam de um meio de comunicação. As redes-em-chip (NoCs) são exemplos de arquiteturas de comunicação utilizadas para esse objetivo. As NoCs são capazes de melhorar a comunicação entre os núcleos devido a sua natureza arquitetural, disponibilizando caminhos alternativos para troca de informação. Nas NoCs convencionais, é comum o uso de algoritmos de roteamento determinísticos que definem uma rota única para a comunicação, pois são melhores para evitar problemas de concorrência como deadlock e simples para serem integrados aos roteadores. Entretanto, o uso de rotas determinísticas pode causar um forte congestionamento na rede. Um outro paradigma de NoC é o paradigma de redes-em-chip definidas por software (SDNoCs), onde o roteamento é feito em software por um núcleo gerente capaz de construir e desconstruir circuitos virtuais, de forma a estabelecer uma comunicação entre os núcleos. Isso permite o uso de algoritmos de roteamento adaptativos e que também possam evitar deadlocks, pois o núcleo gerente conhece todo o comportamento da rede. Este trabalho descreve a proposta e implementação de uma SDNoC e apresenta uma investigação do comportamento ao intensificar o tráfego das mensagens trocadas entre os núcleos de processamento. Além disso, também é feita uma comparação com uma NoC convencional.Multiprocessor Systems-on-Chip (MPSoCs) are computer systems composed by multiple processing cores and grouped into a single chip. The design of those systems occurs due to miniaturization of the transistor, caused by the evolution in the technology for design integrated circuits. The MPSoCs allows applications to run faster by distributing threads (application segments that can run simultaneously) over the processing cores. However, these tasks usually exchange information with each other, which require a communication method inside the MPSoC. Networks-on-Chip (NoCs) are examples of communication architectures used for this purpose. NoCs are able to improve communication between the processing cores, providing alternative paths to exchange information. In the conventional NoCs, it is common to use deterministic routing algorithms which define a single route for communication, since they try to avoid concurrent problems, as deadlock, and are simple to be integrated on the routers. However, the use of deterministic routes can cause network congestion. Another NoC’s paradigm is the Software-Defined Networks-on-Chip (SDNoCs), which the routing algorithms are implemented in software, executed in a core manager and it is possible to establish and unestablish virtual circuits to provide the communication between the cores. This allows the use of adaptive routing algorithms and also avoiding deadlocks, since the core manager knows the network’s behaviors. This work describes the proposal and implementation of an SDNoC, also presenting an investigation on it’s behavior when the traffic message’s exchange increases. Besides, the SDNoC simulations are compared with a normal NoC.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilBacharelado em Ciência da ComputaçãoAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMPSoCRedes-em-ChipNetworks-on-ChipSDNoCTLPSONNE - Projeto de SDNoC para MPSoCs heterogêneosSONNE - A SDNoC project for heterogeneous MPSoCsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNLICENSElicense.txttext/plain756https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34202/1/license.txta80a9cda2756d355b388cc443c3d8a43MD51ORIGINALSONNE_Silva_2019.pdfSONNE_Silva_2019application/pdf2888856https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34202/2/SONNE_Silva_2019.pdf9c18521a7f8736676ef16c7cb149cf00MD52CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34202/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTSONNE_Silva_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain103666https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/34202/4/SONNE_Silva_2019.pdf.txte8021700c66940eb87063484e6dcc37fMD54123456789/342022021-09-20 08:47:00.899oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-09-20T11:47Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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