شبکه روی تراشه تمام نوری مقاوم در برابر حرارت

شبکه های روی تراشه نوری (ONoC) به دلیل پهنای باند بالا، تاخیر کم و قابلیت پشتیبانی از ارتباطات همزمان، یکی از گزینه های مهم برای اتصال هسته های متعدد در سامانه های چند هسته ای آینده هستند. با این حال، تغییرات دمایی ناشی از توان مصرفی هسته های پردازشی می تواند فرکانس تشدید تشدیدگرهای حلقوی میکرورینگ را جابه جا کرده و موجب خطای مسیریابی نوری شود. این مقاله یک معماری تمام نوری مقاوم در برابر حرارت را ارائه می کند که بدون اتکا به شبکه کنترل الکتریکی، از دو ایده اصلی بهره می گیرد: تخصیص مناسب طول موج مدولاسیون برای کاهش احتمال عبور داده از میکرورینگ داغ و استفاده از موجبرهای کمکی برای ایجاد مسیر جایگزین در هنگام بروز خطا. ابتدا معماری غیرمسدودکننده High-performance All-optical NoC (HANoC) معرفی و سپس نسخه مقاوم و قابل اعتماد آن، یعنی Efficient Reliable All-optical NoC (ERANoC)، توسعه داده می شود. ارزیابی شبیه سازی برای شبکه های ۴×۴ و ۶×۶ و الگوهای ترافیکی یکنواخت، محلی و نقطه داغ نشان می دهد که راهکار پیشنهادی ضمن افزایش اندک سربار سخت افزاری، میانگین تاخیر بسته را حدود ۹۵ تا ۹۶ درصد و نسبت بازارسال را حدود ۴۱ درصد کاهش می دهد؛ همچنین در شبکه ۴×۴، تاب آوری حرارتی حدود ۴۸ درصد نسبت به HANoC بهبود یافته و توان عملیاتی تجمیعی حدود ۱۵ درصد افزایش می یابد. در نهایت، تحلیل نویز متقاطع، اندازه شبکه را تا ۲۵×۲۵ گره برای ارتباط عاری از خطا محدود می کند.

کلیدواژه ها:

شبکه روی تراشه نوری ، تغییرات حرارتی ، تخصیص طول موج ، تحمل خطا