一种高能效高可靠 3D 小世界片上网络的设计空间探索与优化
新兴技术
2016-08-26 v1 分布式、并行与集群计算
网络与互联网体系结构
摘要
三维片上网络 (3D NoC) 使高性能低功耗众核芯片的设计成为可能。现有的 3D NoC 不足以满足众核处理器不断增长的性能需求，因为它们仅仅是常规 2D 架构的简单扩展，并未充分利用 3D 集成所提供的优势。此外，由于在 3D IC 中主要用作垂直互连的硅通孔 (TSV) 存在潜在故障，3D NoC 赋能的众核芯片预期性能增益可能会受到损害。为解决这些问题，我们提出了一种受机器学习启发的预测性设计方法学，用于由 3D 集成赋能的能效且可靠的众核架构。我们证明，基于小世界网络的 3D NoC (3D SWNoC) 性能显著优于其基于 3D MESH 的对应架构。对于本工作中考虑的 PARSEC 和 SPLASH2 基准测试，3D SWNoC 平均显示出比 3D MESH 提升 35% 的能量延迟积 (EDP)。为提高 3D NoC 的可靠性，我们提出了一种基于状态空间搜索公式的计算高效的备用垂直链路 (sVL) 分配算法。结果表明，所提出的 sVL 分配算法能显著提高 3D SWNoC 的可靠性和寿命。
引用
@article{arxiv.1608.06972,
title = {Design-Space Exploration and Optimization of an Energy-Efficient and Reliable 3D Small-world Network-on-Chip},
author = {Sourav Das and Janardhan Rao Doppa and Partha Pratim Pande and Krishnendu Chakrabarty},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06972},
year = {2016}
}