REFLECT3D: Um Algoritmo de Roteamento Adaptativo e Tolerante a Falhas para NoCs 3D Parcialmente Conectadas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Silva, Alexandre Almeida da
Orientador(a): Silveira, Jarbas Aryel Nunes da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Algoritmos
Through-silicon vias
NoC
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71007
Resumo: SILVA, Alexandre Almeida da. REFLECT3D: Um Algoritmo de Roteamento Adaptativo e Tolerante a Falhas para NoCs 3D Parcialmente Conectadas. 2022. 61 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
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However, 3D-NoCs suffer from some reliability issues, such as the 3D-IC manufacturing variability. The low yield of vertical connection harms the design of 3D die stacks with many Through Silicon Via (TSV). Vertically-Partially-Connected NoCs have been gaining relevance to reduce the number of TSV links. This work introduces Reflect3d, an adaptive, scala- ble, and highly resilient routing algorithm targeting partially and vertically connected 3D-NoCs to route packets under such conditions. Reflect3d separates virtual channels in four reflected virtual networks to search for vertical connections dynamically and progressively, guaranteeing packet delivery as long as one healthy TSV connecting all layers is available anywhere in the network. The experimental results show that Reflect3d can ensure high performance in terms of latency, achieving more valid paths and better cost-effectiveness when compared to related work. Furthermore, the hardware synthesis performed using a commercial 28nm technology library shows few area and power overheads compared to other state-of-the-art routing algorithms.Os benefícios combinados dos esquemas Tridimensional (3D) e as Redes em Chip (Network- on-Chip - NoC) permitem projetar um sistema de alto desempenho em uma área limitada do chip. As principais vantagens das NoCs 3D são as reduções médias do comprimento do fio e do atraso, resultando em uma menor dissipação de energia e um maior desempenho. No entanto, as NoCs 3D sofrem com alguns problemas de confiabilidade, como a variabilidade de fabricação dos circuitos integrados 3Ds. O baixo rendimento da conexão vertical prejudica o projeto de pilhas de matrizes 3D com muitos Through Silicon Via (TSV). As NoCs conectadas verticalmente e parcialmente têm ganhado relevância para reduzir o número de links de TSV. Este trabalho apresenta o Reflect3d, um algoritmo de roteamento adaptável, escalável e altamente resiliente que visa as NoCs 3D parcialmente e verticalmente conectados para rotear pacotes sob tais condições. O Reflect3d separa canais virtuais em quatro redes virtuais refletidas para procurar conexões verticais de forma dinâmica e progressiva, garantindo a entrega de pacotes, desde que um TSV saudável conectando todas as camadas esteja disponível em qualquer lugar da rede. Os resultados experimentais mostram que o Reflect3d pode garantir melhor resultado em termos de latência, alcançando caminhos mais válidos e melhor custo-benefício quando comparado com outros trabalhos relacionados. Além disso, a síntese de hardware realizada usando uma biblioteca de tecnologia comercial de 28 nm mostra poucas sobrecargas de área e energia em comparação com outros algoritmos de roteamento de última geração.AlgoritmosThrough-silicon viasNoCREFLECT3D: Um Algoritmo de Roteamento Adaptativo e Tolerante a Falhas para NoCs 3D Parcialmente Conectadasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81784http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71007/2/license.txt82c2f88b8007164a64e9b9207328aedfMD52ORIGINAL2022_dis_aasilva.pdf2022_dis_aasilva.pdfapplication/pdf1566564http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71007/1/2022_dis_aasilva.pdf9dec54abd6a08049e1cc4e6993350c64MD51riufc/710072023-02-28 13:12:22.184oai:repositorio.ufc.br:riufc/71007Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFDQpUaGlzIHNhbXBsZSBsaWNlbnNlIGlzIHByb3ZpZGVkIGZvciBpbmZvcm1hdGlvbmFsIHB1cnBvc2VzIG9ubHkuDQoNCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UNCg0KQnkgc2lnbmluZyBhbmQgc3VibWl0dGluZyB0aGlzIGxpY2Vuc2UsIHlvdSAodGhlIGF1dGhvcihzKSBvciBjb3B5cmlnaHQNCm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLA0KdHJhbnNsYXRlIChhcyBkZWZpbmVkIGJlbG93KSwgYW5kL29yIGRpc3RyaWJ1dGUgeW91ciBzdWJtaXNzaW9uIChpbmNsdWRpbmcNCnRoZSBhYnN0cmFjdCkgd29ybGR3aWRlIGluIHByaW50IGFuZCBlbGVjdHJvbmljIGZvcm1hdCBhbmQgaW4gYW55IG1lZGl1bSwNCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uDQoNCllvdSBhZ3JlZSB0aGF0IERTVSBtYXksIHdpdGhvdXQgY2hhbmdpbmcgdGhlIGNvbnRlbnQsIHRyYW5zbGF0ZSB0aGUNCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4NCg0KWW91IGFsc28gYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5IGtlZXAgbW9yZSB0aGFuIG9uZSBjb3B5IG9mIHRoaXMgc3VibWlzc2lvbiBmb3INCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uDQoNCllvdSByZXByZXNlbnQgdGhhdCB0aGUgc3VibWlzc2lvbiBpcyB5b3VyIG9yaWdpbmFsIHdvcmssIGFuZCB0aGF0IHlvdSBoYXZlDQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQNCnRoYXQgeW91ciBzdWJtaXNzaW9uIGRvZXMgbm90LCB0byB0aGUgYmVzdCBvZiB5b3VyIGtub3dsZWRnZSwgaW5mcmluZ2UgdXBvbg0KYW55b25lJ3MgY29weXJpZ2h0Lg0KDQpJZiB0aGUgc3VibWlzc2lvbiBjb250YWlucyBtYXRlcmlhbCBmb3Igd2hpY2ggeW91IGRvIG5vdCBob2xkIGNvcHlyaWdodCwNCnlvdSByZXByZXNlbnQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZSBvYnRhaW5lZCB0aGUgdW5yZXN0cmljdGVkIHBlcm1pc3Npb24gb2YgdGhlDQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdA0Kc3VjaCB0aGlyZC1wYXJ0eSBvd25lZCBtYXRlcmlhbCBpcyBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZpZWQgYW5kIGFja25vd2xlZGdlZA0Kd2l0aGluIHRoZSB0ZXh0IG9yIGNvbnRlbnQgb2YgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24uDQoNCklGIFRIRSBTVUJNSVNTSU9OIElTIEJBU0VEIFVQT04gV09SSyBUSEFUIEhBUyBCRUVOIFNQT05TT1JFRCBPUiBTVVBQT1JURUQNCkJZIEFOIEFHRU5DWSBPUiBPUkdBTklaQVRJT04gT1RIRVIgVEhBTiBEU1UsIFlPVSBSRVBSRVNFTlQgVEhBVCBZT1UgSEFWRQ0KRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSA0KQ09OVFJBQ1QgT1IgQUdSRUVNRU5ULg0KDQpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQ0Kc3VibWlzc2lvbiwgYW5kIHdpbGwgbm90IG1ha2UgYW55IGFsdGVyYXRpb24sIG90aGVyIHRoYW4gYXMgYWxsb3dlZCBieSB0aGlzDQpsaWNlbnNlLCB0byB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24uDQo=Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-02-28T16:12:22Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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