ارائه يك الگوريتم مسيريابي حرارت آگاه براي شبكه بر تراشه هاي سه بعدي

كارشناسي ارشد

شبكه برتراشه سه بعدي به عنوان راه كاري براي حل مشكل پيچيدگي ارتباطات در تراشه هاي چندهسته اي مطرح شده است. اما ساختار لايه اي اين تراشه ها، هدايت حرارت بين لايه هاي مختلف و در نتيجه توزيع دما را نامتعادل مي كند. اين مسئله سبب افت كارآيي و قابليت اطمينان شبكه هاي سه بعدي در قياس با نوع دو بعدي مي شود. بنابراين اتخاذ راه كارهاي مديريت حرارت براي برقراري تعادل حرارتي در تراشه هاي سه بعدي بسيار حائز اهميت است. در اين پاياننامه يك الگوريتم حرارت آگاه برمبناي الگوريتم يادگيري ماشين Q_learning براي توزيع متناسب حرارت در شبكه بر تراشه سه بعدي معرفي شده است. اين الگوريتم با الهام گرفتن از الگوريتم Q_routing كه در واقع تطبيق يافته Q_learning با الگوريتم هاي مسيريابي شبكه بر تراشه است، اطلاعات حرارتي را توسط بسته هاي عبوري از شبكه براي داشتن انتخابي دقيق تر در اختيار مسيرياب ها قرار مي دهد. به اين ترتيب مسيرياب ها با در نظر گرفتن حرارت مسيرهايي كه براي ارسال يك بسته به سمت مقصد وجود دارد، ترافيك شبكه را به سمت متعادل ترين مسيرها هدايت مي كنند. براي اجتناب از بن بست و داشتن بيشترين تنوع مسير در مسيريابي بسته ها از بسته ها به صورت تمام وفقي و توسط دو كانال مجازي مسيريابي مي شوند. مقايسه نتايج شبيه سازي الگوريتم پيشنهادي با الگوريتم شناخته شده XYZ و الگوريتم حرارت آگاه DLAR نشان مي دهد كه الگوريتم پيشنهادي، توزيع دمايي و ترافيكي مناسبي به دست داده و به دليل داشتن تنوع مسير، تأخير مسيريابي نسبت به الگوريتم DLAR كاهش يافته است. همچنين با تغيير اندازه بسته هاي حرارتي مشاهده شده است كه واريانس حرارتي الگوريتم پيشنهادي نسبت به الگوريتم XYZ،8.4 درصد و 10.6درصد و نسبت به الگوريتم DLAR، 7.7 درصد و 8.1 درصد بهبود داشته است. با تزريق بسته¬¬هاي 16 فليتي به شبكه بازدهي نسبت به الگوريتم XYZ، 3.4 درصد و نسبت به DLAR، 1.9درصد بهبود داشته است.

192838

دانشگاه علم و صنعت ايران

معماري سيستم هاي كامپيوتري

دكتر حاكم بيت اللهي