FASHION：故障感知自修复智能片上网络
硬件体系结构
2017-02-09 v1
摘要
为避免多核与众核系统中由于故障或功耗门控引起的丢包与死锁场景，片上网络需要具备弹性通信与负载均衡特性。本工作中，我们引入 Fashion 路由器，一种自监控与自重配置设计，允许片上网络动态适应组件失效。首先，我们引入一个称为自我意识模块 (SAM) 的分布式智能单元，它使路由器能够检测永久性组件故障并构建网络连接性映射。利用本地信息，SAM 适应故障，保证最大连通子图内的连通性与无死锁路由，并保持路由表最新。接下来，为了围绕故障/功耗门控组件重新配置网络链路或虚拟通道，我们为 Fashion 路由器添加了双向链路与统一虚拟通道结构特性。该版本路由器名为 Ex-Fashion，进一步缓解了系统性能的负面影响，导致更大的最大连通子图并维持相对高的容错程度。为支持该路由器，我们开发了由内置自测试、自监控与自重配置单元在运行时执行的故障诊断与恢复算法，以提供容错系统功能。Fashion 路由器对拓扑、故障位置或数量无限制。在 8x8 2D-mesh 中，对于相同数量的故障（30 至 60 个故障），它比其他最先进方案少丢弃 54.3-55.4% 的节点。它具有可扩展性与高效性。使用 TSMC 65nm 库在 1.38GHz 时钟频率下实现于 8x8 和 16x16 2D-meshes 时，面积开销分别为 2.311% 和 2.659%。
引用
@article{arxiv.1702.02313,
title = {FASHION: Fault-Aware Self-Healing Intelligent On-chip Network},
author = {Pengju Ren and Michel A. Kinsy and Mengjiao Zhu and Shreeya Khadka and Mihailo Isakov and Aniruddh Ramrakhyani and Tushar Krishna and Nanning Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02313},
year = {2017}
}
备注
14 pages, 12 figures