Document

Performance evaluation of the M8NoC architecture : a simulation study.

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2015
Language
English
English abstract
With the rapid advancement of technology, the number of processing cores integrated on a single chip known as System on Chip (SoC) has grown enormously. The continuing growth of these cores raises the need for efficient on-chip communication since the existing bus interconnecting them is only scalable to a certain extent and cannot meet the communication demands of the future SoCs. Network on Chip (NoC) has emerged as a promising and a viable solution for the design of future SoCs. It overcomes the scalability, high delay and high power dissipation problems of the bus-based communication by interconnecting the cores through a network. Using a network provides better scalability, high performance and low power consumption. Due to these advantages, researchers from academia and industry have been motivated to design many NOC architectures. An 8 degree Mesh based NoC architecture (M8NOC), has recently been proposed. A preliminary analytical model shows that it can achieve better performance compared to other architectures. However, the results obtained from the analytical model do not consider wiring length, wiring budget, and pins out constraints. This research aims to develop a new simulation model to better evaluate the performance of the M8NoC architecture using an OMNeT++ based simulator. The average throughput and the average end-to-end delay were used as the main metrics to evaluate the performance of the M8NoC. Numerous experiments have been conducted for different parameters like network size, injection rate, channel width, and packet size. Several combinations of these parameters have been investigated and compared with those of mesh architecture. The investigation reveals that the M8NoC outperforms mesh due to its high node degree, small diameters and large bisection width.
Arabic abstract
مع التطور السريع في عصر التكنولوجيا إزداد عدد المعالجات التي يتم تصنيعها على الرقاقة الإلكترونية بشكل كبير. وقد أدى هذا الإزدياد إلى الحاجة لوجود وسيلة اتصال ذات كفاءة لكي تربط بين هذه المعالجات وذلك بسبب محدودية خط النقل المستخدم في ربطها وعدم قدرته على تلبية متطلبات مستقبل أنظمة الرقائق الإلكترونية. تم اقتراح شبكات الرقائق الإلكترونية إحدى الحلول المناسبة والقابلة للتطبيق لكي تعالج محدودية خط النقل وذلك من خلال ربط المعالجات عن طريق الشبكة لتمرير الرسائل فيما بينها. وبالتالي فإن استخدام الشبكة له عدة فوائد على سبيل المثال قابلية التوسع وزيادة عدد المعالجات بالإضافة إلى زيادة الكفاءة وتقليل الطاقة المستهلكة. نظرا لهذه الإيجابيات فإن الباحثين من الوسط الأكاديمي والصناعي سعوا إلى تصميم العديد من معماریات شبكات الرقائق الإلكترونية.
وتعتبر (M8NoC) إحدى معمارات الشبكات التي تم تصميمها مؤخرا وقد تم تقييم أدائها باستخدام نموذج التحليل الرياضي. وقد أوضح النموذج بأنها تفوقت في الأداء على معماريات الشبكات الأخرى، لكنه لم يأخذ بعين الإعتبار بعض المتغيرات مثل تكلفة الأسلاك المستخدمة وطولها وعرض مخارج التوصيل في العقد.
يهدف هذا البحث إلى تطوير نموذج محاكاة معمارية شبكة ( M8NoC ) لتقييم أدائها بشكل أفضل باستخدام برنامج المحاكاة ( ++OMNET ) . تم تقييم الأداء بإستخدام مقياسين رئيسين هما معدل الإنتاجية ومعدل تأخير ارسال الحزم. وقد أجريت الكثير من التجارب لعدة متغيرات مثل حجم الشبكة، عرض السلك، حجم الحزمة ومعدل ادخالها. وتم مقارنة النتائج مع معمارية شبكة ( mesh) حيث أوضحت بأن معمارية ( M8NoC) حققت نتائج أفضل في الأداء لأن عدد الأسلاك المتصلة بكل عقدة أكثر وبالتالي فإن البعد بين العقد أقل مقارنة مع شبكة ( .( mesh
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
7
0
AL-Daoud, Manar Mohammed Mahmoud.
Sultan Qaboos University.
2024
Theses and Dissertations
4
0
Al-Shaqsi, Ismail Mubarak Mohammed.
Sultan Qaboos University
2009
Theses and Dissertations
2
0
Al-Raeesi, Yaqoob Juma.
Sultan Qaboos University
2001
Theses and Dissertations
0
0
Al-Riyamiyah, Umaya Khamis Rashid.
Sultan Qaboos University
2006
Theses and Dissertations
0
0
Al-Mandhari, Tariq Mohammed Ali.
Sultan Qaboos University
2014