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一、前言
二、直连拓扑
三、总结 一、前言 本文中#xff0c;我们将继续介绍片上网络中拓扑相关的内容#xff0c;主要介绍直连拓扑#xff0c;在此之前#xff0c;我们已经介绍过了拓扑的指标#xff0c;这将是继续阅读本文的基础#xff0c;还没有了解相关内容…目录
一、前言
二、直连拓扑
三、总结 一、前言 本文中我们将继续介绍片上网络中拓扑相关的内容主要介绍直连拓扑在此之前我们已经介绍过了拓扑的指标这将是继续阅读本文的基础还没有了解相关内容的读者可以阅读以下文章。
片上网络NoC3——拓扑指标https://blog.csdn.net/apple_53311083/article/details/136106748?spm1001.2014.3001.5501
二、直连拓扑 直连拓扑指每个终端节点如单芯片多处理器的一个处理器核或缓存都配备一个路由器的网络拓扑所有路由器既是流量的产生与汇入端又是流量的中转站。到目前为止大多数片上网络的设计都使用了直连网络因为将路由器与终端节点放在一起考虑通常适合芯片这种存在电路面积限制的环境。 我们首先介绍以下3种常见的直连拓扑ring、mesh和torus。 ring结构中的所有节点组成了一个一维的环形在二维mesh结构2D mesh中节点组成了规则的二维网格每个节点与其四周的邻近节点相连而torus结构则是对mesh结构的进一步改进它通过将网络两侧边缘的对应节点相连使网格在这一维度上构成了环路。 直连拓扑可以描述为 k-ary n-cube其中k是每个维度上的节点数n是维度数。举个例子4×4的mesh和torus结构可以描述为4-ary 2-cube它们的维度数都是2每个维度上的节点数是4一共有4×416个节点8×8的mesh或者torus结构有64个节点可以描述为8-ary 2-cube。同理一个4×4×4的mesh或torus结构有64个节点可以描述为4-ary 3-cube。这样的描述方法假设每个维度上都具有相同数量的节点所以网络的节点总数可以表示为。从实际角度讲绝大多数片上网络使用2D mesh拓扑以方便在平面基板上进行电路映射因为更复杂的网络拓扑需要更多的金属布线层。这与部署在片外的网络是不同的因为片外基板的连接线不受平面的限制可以是立体的。在每个维度上k个节点通过通道连接到离它们最近的邻居节点。ring 结构由于可以描述为 k-ary 1-cube所以也可以将其归为 torus类结构。 对一个torus结构来说所有的节点都有同样的节点度但是对mesh结构来说网络边缘节点的度比网络中心节点的度要小。torus结构是边缘对称的mesh结构不是这个属性可以帮助torus结构更好地平衡各通道的流量。相应地由于不具备边缘对称性mesh结构对位于网络中心通道的负载要求比边缘通道高。 接下来我们用之前提出的一些抽象的度量指标来评估torus和mesh网络。torus网络在每个维度上需要两个通道整个torus网络需要2n个通道。因此对一个2D torus网络来说它的度是4对一个3D torus网络来说它的度是6。对mesh网络来说它的度也是和torus网络相同的尽管在网络边缘的端口可能不会被使用到。torus 网络的平均最小跳数是通过计算网络中所有可能的节点对之间的最短路径的均值得到的。 tours网络去除环绕的链路后就是mesh网络。mesh网络的平均最小跳数比tours网络稍大 对于均匀随机流量下参数k为偶数的torus网络其对分切割后两部分之间的最大通道负载是k/8其将网络最大注入带宽限制在了8/k flit/node/cycle。对mesh来说最大通道负载将会增大到k/4因此网络最大注入带宽减小至4/k flit/node/cycle。 和ring网络相比mesh和torus网络都具有路径多样性。随着网络维度的增加其路径多样性也会增加。
三、总结 本文介绍了片上网络拓扑中的直接形式主要以ring、mesh和torus为例对直连拓扑的各项指标进行了说明。
