تجزیه و تحلیل روش های نگاشت پویای بلادرنگ نرم در شبکه های روی تراشه سه بعدی با هدف بهینه سازی مصرف انرژی و تاخیر ارتباط

شیوه طراحی شبکه روی تراشه، یک طراحی مبتنی بر بستر با تکیه بر استفاده مجدد از IPها و ویژگی ساختار ارتباطی است. بر این اساس، شبکه های روی تراشه باید توانایی پشتیبانی از اجرای همزمان چندین IP و تبادل پیام بین آنها را از طریق زیرساخت ارتباطی دارا باشند. در سیستمهای بلادرنگ نه تنها پیامها باید تولید و منتقل شوند، بلکه ارتباط و محاسبه پیام نیز باید در یک زمان معین (قبل از سررسید زمانی از پیش تعیین شده) به پایان برسد. عملکرد زمانی شبکه های روی تراشه را میتوان با استفاده از تخصیص وظایف به IPها توسط یک رابط نگاشت تضمین نمود. روشهای ارزیابی عملکرد نگاشت، شامل: رعایت ترتیب اجرای وظایف و ارتباطات آنها براساس معیارهای کاهش مصرف انرژی و تاخیر ارتباط است. در تحقیق پیش رو تمرکز بر ارزیابی روشهای نگاشت پویای مبتنی بر الگوریتم های زمان اجرا و بهینه سازی ازدحام ذرات در شبکه های روی تراشه سه بعدی است. در این ارزیابی، چهار روش مختلف بر اساس نقاط قوت و ضعف بررسی شدهاند. از مهمترین مزایای الگوریتم های نگاشت زمان اجرا میتوان به کاهش مصرف انرژی، برآورده نمودن محدودیتهای حرارتی و کاهش زمان تاخیر اشاره نمود. با این حال، حجم کار بالایی بر شبکه روی تراشه با هدف کاهش پراکندگی هسته های آزاد سیستم تحمیل میشود که منجر به افزایش دمای اوج تراشه میگردد. از سوی دیگر، در الگوریتم های نگاشت مبتنی بر بهینه سازی ازدحام ذرات میزان مصرف انرژی با کاهش تعداد گام بین کاشی ها کاهش می یابد. به علاوه، فرآیند نگاشت در شبکه های روی تراشه سه بعدی همگن با استفاده از کاشیهایی که به صورت قطری و یا اضلاع هشت ضلعی در لایه های مختلف شبکه روی تراشه قرار دارند، منجر به نتایج بهینه سازی بهتری می شوند. با این حال، روش بهینه سازی ازدحام ذرات به دلیل فضای جستجوی گسسته و تعداد تکرارهای متوالی، بسیار وقت گیر و زمانبر است. از مهمترین پارامترهای کیفیت سرویس که در هر دو بخش بهبود یافته اند میتوان به مصرف انرژی و زمان تاخیر اشاره نمود.

کلیدواژه ها:

شبکه روی تراشه سه بعدی ، نگاشت پویای بلادرنگ نرم ، نگاشت زمان اجرا ، بهینه سازی ازدحام ذرات ، مصرف انرژی ، تاخیر ارتباط