مسیریاب غیروفقی شبکه بر تراشه باقابلیت هم‌زمان تحمل‌پذیری خرابی و آزمایش برخط اتصالات بین مسیریاب‌ها

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز - گروه مهندسی کامپیوتر

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر - گروه مهندسی کامپیوتر

چکیده

از آنجایی که تأمین کیفیت سرویس برای سیستم‌های بحرانی و بلادرنگ امری ضروری است، لذا در طراحی تراشه‌های این سیستم‌ها، آزمایش برخط و تحمل خرابی ضرورت دارد. الگوریتم غالب مسیریابی در شبکه بر تراشه برای سیستم‌های بحرانی و بلادرنگ، الگوریتم مسیریابی قطعی است. زیرساخت ارتباطی شبکه بر تراشه به دلیل اثرات نقص‌های هم شنوایی، یکی از محیط‌های مستعد خرابی است. لذا باید مکانیسم‌های آزمایش مؤثری برای کشف خرابی‌ها به‌صورت برخط و تحمل هم‌زمان خرابی طراحی شود تا زمان تحمل خرابی به حداقل برسد. در این مقاله، روشی برای آزمایش برخط اتصالات بین مسیریاب‌های غیروفقی با الگوریتم‌های مسیریابی قطعی ارائه‌شده است؛ به‌طوری‌که با تعبیه یک مولد الگوی آزمایش و چهار مقایسه‌گر در هر مسیریاب و ایجاد افزونگی اتصالات بین مسیریاب‌ها، نیاز به توقف عملیات معمول سیستم به هنگام آزمایش از بین می‌رود. در معماری پیشنهادی، آزمایش اتصالات با فرکانس تراشه انجام‌گرفته و هم‌زمان با کشف خرابی در اتصالات، امکان تحمل خرابی نیز فراهم‌شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مسیریاب پیشنهادی، کاهش چشم‌گیری در زمان اجرای آزمایش با حداقل سربار مساحت و توان مصرفی را ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Non-adaptive Router of Network on Chip with Capabilities of Fault Tolerance and Online Test of Interconnections among Routers

نویسندگان [English]

  • R. Taghizadeh 1
  • M. A. J. Jamali 2
1 Department of Computer Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran
2 Department of Computer Engineering, Shabestar Branch, Islamic Azad University, Shabestar, Iran
چکیده [English]

Since providing service quality for critical and real time systems is essential, online test and fault tolerance are considered to be of high significance in designing chips for these systems. The dominant routing algorithm of Network on Chip (NoC) in critical and real time systems is deterministic routing algorithm. Due to the effects of crosstalk, NoC communication infrastructure is highly prone to fault and failure. Thus, effective and efficient testing mechanisms should be designed for detecting faults in the form of both online testing and fault tolerance so that fault tolerance time is minimized. In this paper, a method was proposed for online testing of interconnections among non-adaptive routers with deterministic routing algorithms. Indeed, by embedding a test pattern generator and four comparators in each router and producing interconnection redundancy among routers, the need for stopping usual system operations while testing is obviated. In the proposed architecture, interconnections were tested with chip frequency. As faults and failures are detected, the opportunity for tolerating them is created simultaneously. The results of conduct simulations in this study revealed that the proposed router was able to significantly reduce test execution time with minimum area overhead and power consumption.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Network on chip
  • online test
  • fault tolerance
  • cross-talk