وبلاگ

:
امروزه برای طراحی سیستم های پیچیده، مشکلات سیم بندی وجود دارد. خصوصیات الکتریکی سیگنال ها و تاخیر، قابل پیش بینی نبوده و تست و بازبینی آنها نیز مشکل است. برای حل این مشکلات، طرح جدیدی به نام شبکه روی تراشه (NOC) پیشنهاد شده است. در این طرح، بلاک های مختلف IP توسط یک شبکه مبتنی بر بسته به هم مرتبط می شوند. این شبکه چیزی متفاوت از ارتباطات شبکه ای در مقیاس بزرگ می باشد، زیرا هم سطح منابع روی تراشه محدود است و هم ارتباط باید با تاخیر کمی به وجود آید.
NOC ارتباط ساختار یافته و استانداردی را بین منابع و بلاک های مختلف روی تراشه به وجود می آورد. استفاده از NOC نه تنها، راه ارتباطی مورد نیاز برای ارتباط هسته های روی تراشه با کمترین استفاده از منابع محاسباتی آنان را ایجاد می نماید بلکه پهنای باند وسیع تری در کانال های ارتباطی بین آنها به وجود می آورد. بدین ترتیب روش طراحی مبتنی بر ارتباطات مطرح می شود که شکل تکامل یافته ای از روش طراحی مبتنی بر بستر را به انضمام ساختار شبکه روی تراشه ارائه می دهد. فصل دوم گزارشی که در پیش رو دارید روش های موجود در روند تکامل طراحی سیستم های الکترونیکی از SOC به سوی NOC را بررسی می نماید که به طور عمده در 4 دسته کلی قرار می گیرند. فصل سوم این گزارش انواع توپولوژی های اتصال بین اجزای شبکه روی تراشه را تشریح کرده. فصل چهارم ضمن ی بر انواع معماری های شبکه روی تراشه به توضیح معماری غالب (معماری مبتنی بر مش) می پردازد. در فصل پنجم مقایسه روش ها و نتیجه گیری ارائه خواهد شد.
فصل اول
کلیات
1-1- پیشینه تحقیق

طراحی سیستم روی تراشه محدوده وسیعی از موضوعات را پوشش می دهد. این موضوعات شامل توسعه همزمان سخت افزار و نرم افزار، روش های طراحی با متدولوژی های توسعه سیستم براساس بستر توسعه، ساختار معماری پایه ای سیستم، هسته های قابل بکارگیری مجدد و نیز تکنولوژی نسل دوم (2G) و نسل سوم (3G) و استانداردهای مورد نیاز در حال تغییر می باشند. به طوری که تعداد موضوعات بی پایان به نظر می رسند آنچه که طراحان SOC را نگران می کند دو مورد اساسی است که عبارتند از محدودیت های موجود و موارد مربوط به فرآیند توسعه. بخش اول شامل چالشهای زمانی، هزینه و کیفیت از نقطه نظر تجاری رساندن محصول به بازار در حداقل زمان ممکن از اهمیت بسیاری برخوردار است. از نقطه نظر تکنیکی، کوتاه کردن دوره زمانی تولید محصول، زمان توسعه آن را کاهش می دهد ولی در عین حالی که این زمان کوتاه شود، نباید در کیفیت محصولات خللی ایجاد شود. از طرفی زمان توسعه محصول، از عواملی است که به طور مستقیم در کیفیت اثر می گذارد. بیشترین عوامل محدود کننده در طراحی، زمان تائید و زمان خاتمه می باشد. هر دو مورد روی تعداد تکرارها و بنابراین روی کل زمان تولید محصول تاثیر مستقیم دارند. در این راستا روش های طراحی مختلف و متعددی برای طراحی SOC ارائه شده اند. که هریک از آنها به گونه ای سعی در ساده سازی طراحی های بزرگ و پیچیده و کاهش زمان رسیدن محصول به بازار دارند. روش های مذکور در چهار دسته بزرگ قرار می گیرند. که عبارتند از:
– روش طراحی مبتنی بر IP
– روش طراحی مبتنی بر واسطه
– روش طراحی مبتنی بر بستر
– روش طراحی مبتنی بر ارتباطات
طراحی سیستم های بسیار بزرگ و پیچیده روی یک تراشه واحد مشکل است و از قانون خاصی نیز تبعیت نمی کند. GSRC با فراهم کردن ابزار ضروری، طراحی قانونمند مبتنی بر بستر برای طراحان مدار مجتمع امکان پذیر می سازد تا بتواند دوباره بکارگیری مجدد قطعات، ساختارها، کاربردها و پیاده سازی ها را فراهم سازد. موضوع مهم و ضروری، نحوه ارتباطات و اتصالات بلاک های IP روی سیستم است. معماری شبکه روی تراشه واحد (NOC) به عنوان آخرین راه حل و روش طراحی در دهه اخیر برای حل چنین مشکلی پیشنهاد شده است. NOC ارتباط ساختار یافته و استانداردی را مابین منابع و بلاک های مختلف IP روی تراشه به وجود می آورد. از آنجائی که معماری های سنتی که مبتنی بر گذرگاه طراحی شده اند به علت پهنای باند ناکافی و سطوح بالاتر منابع محاسباتی برای طراحی سیستم روی تراشه مفید و کارآمد نیستند. استفاده از NOC نه تنها راه ارتباطی مورد نیاز برای ارتباط هسته های IP روی تراشه با کمتری استفاده از منابع محاسباتی آنان را ایجاد می نماید بلکه پهنای باند وسیع تری در کانال های ارتباطی بین آنها به وجود می آورد. الگوریتم جاری روی تراشه و متدهای طراحی سیستم روی تراشه نمی تواند پاسخگوی نیازهای سطح شامل میلیون ترانزیستور باشد. طراحی زمان بسیار می گیرد و نگاشت کاربردها به معماری های اختصاص داده شده می تواند غیرممکن شود. راه حل های ممکن باید در طراحی های مبتنی بر بستر و طراحی سیستم کامپیوتر که به قابلیت دوباره بکارگیری قطعات، معماری ها، کاربردها و پیاده سازی ها اعتماد می کنند، جستجو شود. مورد ضروری مصالحه بین «عمومیت» و «کارایی» است. عمومیت، قابلیت دوباره بکارگیری سخت افزار و سیستم های عامل را فراهم می کند. در حالی که کارایی (شامل هزینه، سرعت، توان) به وسیله استفاده از ساختارهای خاص کاربرد حاصل می شود.