Id-dar > Wirja > Il-kontenut

Sistema fuq ċippa (SoCs) komunikazzjoni intermodulu

Mar 08, 2019

Sistemi-on-chip jinkludu ħafna unitajiet ta 'eżekuzzjoni. Dawn l-unitajiet ta ’spiss għandhom jibagħtu data u istruzzjonijiet quddiem u lura. Minħabba dan, l-SoCs kollha ħlief l-aktar trivjali jeħtieġu subsistemi tal-komunikazzjoni. Oriġinarjament, bħal f'teknoloġiji oħra ta ’mikrokompjuters, intużaw arkitetturi tad-data bus, imma reċentement disinji bbażati fuq netwerks ta’ interkomunikazzjoni skarsi magħrufa bħala netwerks fuq ċippa (NoC) żdiedu għall-prominenza u huma mbassra li jeċċedu l-arkitetturi tal-karozzi tal-linja għad-disinn SoC fil-futur qarib .


Komunikazzjoni bix-xarabank

Storikament, bus globali tal-kompjuter kondiviża tipikament qabbad il-komponenti differenti, imsejħa wkoll "blokki" tas-Sistema-fuq-Ċippa. Xarabank komuni ħafna għall-komunikazzjonijiet tas-sistema fuq ċippa huwa l-istandard ta ’l-Arkitettura Avvanzata tal-Bus tal-Mikrokontrolluri (AMBA) mingħajr royalties.


Il-kontrolluri tal-aċċess għall-memorja diretta jgħaddu d-dejta direttament bejn l-interfaces esterni u l-memorja SoC, billi jevitaw is-CPU jew l-unità tal-kontroll, u b'hekk iżidu l-fluss tad-dejta tas-sistema fuq ċippa. Dan huwa simili għal xi sewwieqa tal-apparat tal-periferali fuq arkitetturi tal-PC b'moduli multi-chip ibbażati fuq komponenti.


Il-karozzi tal-linja tal-kompjuter huma limitati għall-iskalabbiltà, u jappoġġjaw biss sa għexieren ta 'qlub (multicore) fuq ċippa waħda. Id-dewmien tal-wajer mhuwiex skalabbli minħabba l-minjaturizzazzjoni kontinwa, il-prestazzjoni tas-sistema ma tiskalax bin-numru ta 'kampjuni mwaħħla, il-frekwenza operattiva tas-SoC għandha tonqos ma' kull qalba addizzjonali mwaħħla biex l-enerġija tkun sostenibbli, u wajers twal jikkunsmaw ammonti kbar ta 'enerġija elettrika. Dawn l-isfidi huma projbittivi biex jappoġġjaw bosta sistemi fuq iċ-ċippa.


Netwerk on-Chip

Artiklu prinċipali: Netwerk fuq ċippa

Fl-aħħar tal-2010, tfaċċat xejra ta 'sistemi fuq ċippa li jimplimentaw subsistemi tal-komunikazzjonijiet f'termini ta' topoloġija simili għan-netwerk minflok protokolli bbażati fuq ix-xarabanks. Tendenza lejn iktar qlub tal-proċessuri fuq SoCs ikkawżat l-effiċjenza tal-komunikazzjoni fuq iċ-ċippa biex issir waħda mill-fatturi ewlenin fid-determinazzjoni tal-prestazzjoni u l-ispejjeż ġenerali tas-sistema. Dan wassal għall-emerġenza ta 'netwerks ta' interkonnessjoni ma 'bdil ta' pakketti bbażati fuq ir-router magħrufa bħala "netwerks fuq ċippa" (NoCs) biex jegħlbu l-ostakoli ta 'netwerks ibbażati fuq il-karozzi tal-linja.


In-netwerks fuq iċ-ċipp għandhom vantaġġi inklużi rotot speċifiċi għad-destinazzjoni u l-applikazzjoni, effiċjenza akbar fl-enerġija u possibbiltà mnaqqsa ta 'allegazzjoni ta' xarabanks. Arkitetturi ta 'network-on-chip jieħdu ispirazzjoni minn protokolli ta' netwerking bħat-TCP u l-protokoll ta 'l-Internet suite għal komunikazzjoni on-chip, għalkemm tipikament għandhom inqas saffi ta' netwerk. Arkitetturi tan-netwerk ottimali network-on-chip huma qasam kontinwu ta 'ħafna interess fir-riċerka. L-arkitetturi NoC ivarjaw minn topoloġiji tradizzjonali mqassma ta 'netwerk informatiku bħal torus, hypercube, malji u netwerks tas-siġar sa skedar ta' algoritmi ġenetiċi għal algoritmi randomizzati bħal mixjiet każwali bi friegħi u ħin randomizzat biex wieħed jgħix (TTL).


Ħafna riċerkaturi SoC jikkunsidraw l-arkitetturi NoC bħala l-futur ta 'disinn ta' sistema fuq ċippa minħabba li ntwerew li jissodisfaw b'mod effiċjenti l-ħtiġijiet ta 'enerġija u ta' fluss ta 'disinni SoC. Arkitetturi NoC kurrenti huma żewġ dimensjonijiet. Id-disinn tal-IC 2D għandu għażliet limitati tal-ippjanar tal-paviment hekk kif jiżdiedu n-numru ta 'kampjuni fis-SoCs, hekk kif jitfaċċaw ċirkwiti integrati tridimensjonali (3DICs), id-disinjaturi tas-SoC qed ifittxu li jibnu netwerks tridimensjonali on-chip magħrufa bħala 3DNoCs.