클러스터링을 기반으로한 고성능과 저복잡도를 갖는 새로운 NoC 구조에 관한 연구

Abstract

오늘날 많은 내장형 시스템(embedded system)들이 반도체 공정 기술의 발전에 힘입어, 하나의 칩 내부에 시스템을 모두 포함하는 SoC(System-on-a-Chip)로 제작되고 있다. 특히, 최근의 SoC는 다수의 프로세서가 집적되고 있으며, 다양한 하드웨어 IP들이 집적되는 개수가 증가함에 따라 버스의 성능의 한계 때문에 NoC(Network-On-Chip) 또는 온칩 네트워크(On-Chip Network)가 제안되었다. 본 논문에서는 높은 성능과 낮은 복잡도를 갖는 새로운 NoC구조를 제안하였다. 크로스바 스위치를 이용한 효율적인 라우팅 방법을 제안하였다. n x n 2-D 메쉬 구조를 SystemC 기반에서 모델링하였고 시뮬레이션 하였다. 이 라우팅 방법을 사용한 결과, 제안한 방법이 기존의 동적 라우팅 방법에 비하여 많은 계산량을 줄일 수 있었다. 또한, 제안한 방법은 기존의 정적, 동적 구조에 비하여 더 15~30% 높은 성능을 보였다.; Many Network-on-Chip (NoC) architectures have been proposed as a solution to complex on-chip communication problems. In this paper, we propose a novel NoC architecture which provides a high performance and a low complexity. The dynamic routing scheme has a serious problem in which the complexity of routing increases exponentially. We address this problem by making a cluster with several nodes. In inter-cluster network, we use deterministic routing scheme and in intra-cluster network, we use dynamic routing scheme. In order to control the hierarchical network, we propose an efficient architecture by using smart crossbar switch. We model 2-D n x n mesh topology and simulate based on SystemC / C++ NoC simulator. The results of this routing scheme show that our approach achieves remarkably less complexity compared with fully dynamic routing architecture. And this sheme makes 15~30% of throughput improvement as compared with pure deterministic routing architecture.