Qualidade de servi?o em redes intra-chip : implementa??o e avalia??o sobre a rede Hermes

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Mello, Aline Vieira de
• Orientador(a): Moraes, Fernando Gehm
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontif?cia Universidade Cat?lica do Rio Grande do Sul
• Programa de Pós-Graduação: Programa de P?s-Gradua??o em Ci?ncia da Computa??o
• Departamento: Faculdade de Inform?ca
• País: BR
• Palavras-chave em Português: ARQUITETURA DE REDES; REDES DE COMPUTADORES
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/5290

A proposi??o de redes intra-chip (NoCs) para futuros e modernos sistemas embarcados baseia-se no fato de que barramentos apresentam degrada??o do desempenho quando compartilhados por um grande n?mero de n?cleos. Mesmo a pesquisa de NoCs sendo um campo relativamente novo, a literatura possui muitas proposi??es de arquiteturas de tais redes. Muitas destas proposi??es objetivam prover garantias de qualidade de Servi?o (QoS), o que ? essencial para aplica??es de tempo real e multim?dia. O m?todo mais amplamente usado para obter algum grau de garantia de QoS ? dividido em duas etapas. A primeira etapa ? caracterizar a aplica??o atrav?s da modelagem de tr?fego e simula??o. A segunda etapa consiste em dimensionar uma determinada rede para alcan?ar garantias de QoS. Projetos de NoCs destinados a atender QoS usualmente prov?em estruturas especializadas para permitir ou a cria??o de conex?es (chaveamento por circuito) ou a defini??o de prioridades para fluxos sem conex?o. ? poss?vel identificar tr?s desvantagens neste m?todo de duas etapas. Primeiro, n?o ? poss?vel garantir QoS para novas aplica??es que venham a ser executadas no sistema, se estas s?o definidas depois da fase de projeto da rede. Segundo, mesmo com garantias de lat?ncia fim-a-fim, m?todos sem o estabelecimento de conex?o podem introduzir jitter. Terceiro, modelar tr?fego precisamente para uma aplica??o complexa ? uma tarefa muito dif?cil. Se este problema ? contornado pela simplifica??o da fase de modelagem, erros podem ser introduzidos, conduzindo a uma parametriza??o da NoC pobremente adaptada para atender ? QoS requerida. Este documento tem dois principais objetivos. O primeiro ? avaliar o compromisso ?rea-desempenho e as limita??es do chaveamento por circuito e do escalonamento baseado em prioridades para prover QoS. Esta avalia??o mostra quando tais implementa??es s?o realmente apropriadas para atender requisitos de QoS, e quando mecanismos mais elaborados s?o necess?rios. O segundo objetivo ? propor o uso de um escalonamento baseado em taxas para atender requisitos de QoS, considerando o estado da NoC em tempo de execu??o. A avalia??o do chaveamento por circuito e do escalonamento baseado em prioridades mostra que: (i) chaveamento por circuito pode garantir QoS somente para um pequeno n?mero de fluxos; esta t?cnica apresenta baixa escalabilidade e pode desperdi?ar largura de banda; (ii) escalonamento baseado em prioridades pode apresentar comportamento melhor esfor?o e, em situa??es de pior caso, pode conduzir a uma lat?ncia inaceit?vel para fluxos de baixa prioridade, al?m de ser sujeito a jitter. Por estas limita??es, o escalonamento baseado em taxas surge com uma op??o para melhorar o desempenho de fluxos QoS quando cen?rios de tr?fego vari?veis s?o usados.