Modelagem e validação de redes intrachip através de síntese comportamental

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Disconzi, Rosana Perazzolo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Faculdade de Informáca; BR; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Palavras-chave em Português: INFORMÁTICA; REDES DE COMPUTADORES; ALGORITMOS; ARQUITETURA DE REDES; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/5021

A crescente demanda pela redução do time-to-market para SoCs (System-on-chip) leva a mudanças essenciais na maneira como esses sistemas são concebidos. Um dos componentes críticos em qualquer SoC é a arquitetura interna de comunicação entre módulos do sistema. Tradicionalmente, estas são implementadas como arquiteturas de comunicação baseadas em barramentos. Contudo, a medida que a complexidade de SoCs cresce com a evolução tecnológica, barramentos apresentam crescentes limitações com relação a escalabilidade, consumo de potência e paralelismo. Devido a estas limitações, estruturas do tipo redes intrachip ou NoCs (Networks-on-Chip) têm ganho crescente destaque como forma de permitir superar as limitações derivadas do uso de barramentos em SoCs. Tais redes ampliam o espaço de soluções de projeto de estruturas de comunicação intrachip e trazem como vantagem largura de banda escalável de forma mais sistemática, o uso de conexões ponto a ponto curtas com menor dissipação de potência e a capacidade de facilmente definir o grau de paralelismo da comunicação. O processo de projeto de NoCs tem sido alvo de esforços da indústria e do meio acadêmico e este trabalho contribui com a avaliação de um processo de projeto que está retomando força com ferramentas comerciais, a síntese comportamental. O processo de projeto avaliado aqui, especificamente aquele ao qual dá suporte o ambiente Cynthesizer da FORTE Design Systems, não foi concebido para dar suporte ao projeto de arquiteturas de comunicação intrachip e não possui associados arcabouços de projeto para tal tarefa. No entanto, a facilidade de modelagem dessas estruturas mostrou-se atraente para realizar tal avaliação. Para tanto, foram escolhidos estudos de caso de NoCs com topologia toro 2D bidirecionais, pouco exploradas na literatura. Como contribuições deste trabalho cita-se a avaliação da síntese comportamental para o projeto de NoCs e a adaptação de algoritmos livres de (deadlocks) da literatura. Tais algoritmos foram propostos para redes de topologia malha e para toro unidirecional, e neste trabalho realizaram-se adaptações para uso destes em redes toro bidirecionais. Como resultado da avaliação, conclui-se que o estado da arte da síntese comportamental ainda precisa avançar e incluir processos para a geração e otimização de arquiteturas de comunicação intrachip. Os resultados obtidos são significativamente inferiores àqueles derivados de codificação direta no estilo RTL em termos de área e velocidade, mesmo depois de aplicado esforços significativos de otimização de código e exploração do espaço de projeto. Este trabalho demonstrou, contudo um fator positivo da síntese comportamental, qual seja a facilidade de modelagem e avaliação de algoritmos de roteamento