الرئيسية / تقليل التأخير في الشبكات ضمن الرقاقة غير المتزامنة باستخدام البنى الصلبة

تقليل التأخير في الشبكات ضمن الرقاقة غير المتزامنة باستخدام البنى الصلبة

اسم الباحث:

م. رهف أحمد المصطفى

عنوان البحث:

تقليل التأخير في الشبكات ضمن الرقاقة غير المتزامنة باستخدام البنى الصلبة

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Reducing latency in asynchronous networks on chips using hard architectures

اسم المشرف :

د. مازن يوسف

العام:2021

القسم:الهندسة الإلكترونية والاتصالات

الملخص:

يزداد تعقيد الأنظمة الرقمية مع استمرار زيادة عدد الترانزستورات الموضوعة على رقاقة واحدة وفق قانون مور، حيث يصل عدد الترانزستورات على الرقاقة الواحدة في الوقت الحاضر إلى حوالي المليارات، وفي الوقت نفسه يتم دمج المزيد من المكونات ضمن رقاقة واحدة، مثل نوى المعالجة ومصفوفات الذواكر لتكوين الأنظمة ضمن الرقاقة SOC, وبالتالي أصبح التواصل بين هذه المكونات عاملاً مهماً ومحدداً لتحقيق أداء عالٍ واستهلاك منخفض للطاقة.

توفر فكرة الشبكة ضمن الرقاقة حلولاً متكاملة لمجموعة واسعة من مشاكل التصميم, بما في ذلك مشكلة تبادل البيانات بين مختلف الوحدات الوظيفية المكونة للمنظومات الرقمية الحديثة والتعقيد المتزايد ضمن الرقاقة، فهدفها الاساسي هو فصل نسيج الاتصالات عن الوحدات الحسابية والوظيفية، مما يسمح بتصميم هذه الوحدات بطريقة أكثر مرونة.

في السنوات الأخيرة، كان هناك اهتمام كبير بدمج فكرة عدم التزامن مع تصاميم الشبكات ضمن الرقاقة لما توفره من مرونة في التصميم ,وتقليل في التأخير الناتج عن واجهات المزامنة واستهلاك منخفض للطاقة مقارنة بالنموذج المتزامن.

تهدف هذه الرسالة إلى تقليل التأخير الزمني في الشبكات ضمن الرقاقة غير المتزامنة من خلال تقديم مفهوم جديد يدعى شبكات المراقبة وهي عبارة عن شبكات بسيطة مرافقة للشبكة الأساسية تستخدم لتوجيه معلومات المراقبة المبكرة التي تسمح للموجهات بإجراء التحكيم وتخصيص القناة للرزمة بشكل مسبق. حيث قمنا باقتراح تصميم جديد لموجه  NOCيدعم شبكات المراقبة وقمنا بتحقيقه باستخدام لوحات الـ FPGA  من خلال أداة المحاكاة  Quartus II ومقارنته بالتصميم المرجع ولاحظنا من خلال النتائج تحسناً ملحوظاً بالتأخير الزمني وتقليله بنسبة 26-57% مع المحافظة على استهلاك الموارد نفسه تقريباً.

كلمات مفتاحية :

الشبكات ضمن الرقاقة, لوحات FPGA, دارات غير متزامنة, التأخير.

التحميل