ترجمه مقاله نرم افزار نقشه برداری برنامه ریزی چند شبکه برروی تراشه

توضیحات

 عنوان فارسی: نرم افزار نقشه برداری و برنامه ریزی برای پردازش چند شبکه ای برروی تراشه های مبتنی بر سیستم های دانه ریز به منظور بهینه سازی ارتباطات

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Application Mapping and Scheduling for Network-on-Chip-Based Multiprocessor System-on-Chip With Fine-Grain Communication Optimization

چکیده

شبکه های موجود برروی تراشه برای ارتباط با پارادایم های موجود از نسل های چند بعدی سیستم ها برروی تراشه ( MPsoc )به عنوان یک ابزار ارتباطی شناخته می شود که به عنوان بخش جدا ناپذیراز برروی تراشه های محاسباتی و عملگر که دربسیاری از موارد در عملکرد های خود توجه بسیاری از محققان و دانش پژوهان را به خود جلب کرده است . تکنیک های سنتی موجود در تراشه هاکه سبب ارتباطات نادرست و تبع آن سبب زمان اجرا غیر منتظره می شود به طور متوسط معیاری در حدود 90.8%به مراتب در پیش بینی ها عملکرد داشته است که با توجه به مشاهدات موجود در نتایج به هیچ عنوان برای بهینه سازی برروی عملکرد مناسب نخواهند بود . در این مقاله روش های برای MPSOCs مبتنی بر گزارشات کمیته ملی المپیک که به منظور بهینه سازی درارتباطات با هدف به حداقل رساندن طول جریان برنامه می باشد ارائه شده است . جریمه های برنامه ریزی عدد صحیح خطی مدل ( Ilp ) که به درستی توانایی شناسایی تاخیرات ارتباطی در طول درگیری باشبکه را خواهد داشت می توان مشاهده کرد . زمان تولید و برنامه ریزی اجرا به نسبت با عملکرد دارای تفاوت های چندان می باشد که ما می توانیم به عنوان یک الگوی پینشهادی آن را پیش بینی کرده  و براساس واحد زمان بندی اولویت آنها را مشخص کنیم که به طور موثر می تواند در درگیری با شبکه ها ارتباط موثر تری داشته باشد . نتایج ارزیابی و تحلیل ها نشان می دهد که با استفاده از مدل ILP می توان با بهره گیری از تکنیک های موجود در حدود نسبتی 31.1% و UPS که سبب افزایش عملکرد بهینه نرم افزار در حدود 34.7%و هم چنین 44.4% در مقایسه با FIFO که برای باراول بر اساس روش های تصادفی مورد استفاده قرارگرفته اند به نتیجه رسید . علاوه بر این UPS به طور متوسط نتایج تقربی در حدو 8.3% در مقایسه با استفاده از راه های بهینه از ILP به ثمر می رسانند . مطالعات انجام شده در مورد H.264  در تلویزیون های با کیفیت HDTV و هم چنین پردازنده های سیگنال های دیجیتال DSP معیارمناسبی برای دستیابی به نتایج قابل قبول وبهینه در عملکرد هاکه این خود دقت نتایج را نشان داده و هم چنین معیار مناسبی برای کاهش انرژی خواهد بود .

معرفی

اهسته اما به طور پیوسته سیستم های مبتنی بر چند چیپ MPSOC تولید شده که روند رو به جلویی رابرای عملکردهای بسیاربالا و پایین در طراحی و مصرف برق به ثمر رسانده اند . در سال های اخیر شبکه های سوارشده برروی تراشه های NOCبه عنوان یک معماری ارتباطات رایج و مرسوم برای ترویج قدرت های ارتباط رسانی مبتنی بر درگاه های چیپ ها به بازارها معرفی شده اند . شکل 1 a سمت راست که براساس نتایج کمیته ملی ارائه شده است یک پلت فرم MPSOs سازمان یافته را در شبکه مش بندی شده 2-D نشان می دهد . اگرچه کمیته ملی می تواند پهنای باند طراحی را ارائه دهد اما طراحان باید با دقت بسیار بالا حجم رشته های متفاوت را به دست آورده تا از درگیری و مداخله آنها که سبب کاهش عملکرد در آنها باعث افزایش مصرف انرژی خواهدشد خود داری کنند . به طور پیوسته و مرسوم برای سیستم های رسانه ای که برروی سیستم های عامل متشکل از چند هسته می باشند اثرات درگیری و مداخله بسیار کمتر خواهد بود و گاها می تواند در تجزیه و تحلیل نادیده گرفته شود اما با این حال با توجه به پردازنده های مختلف موجود در سیستم ها نمی توان این مداخله گری هارا نادیده گرفت که این امر خودسبب پیچیدگی نرم افزار و روند رشد رو به جلو و افزایش سرعت در آینده را در بر خواهد داشت  . در نتیجه فرایند گر های داخلی که سبب تاخیرهای ارتباطی قابل توجهی در استانه ها و درگاه ها سیستم ها می شوند رابه شرط آنکه جزئی باشند می توان نادیده گرفت ازاین رو برنامه ریزی به عنوان یک بخش جدا ناپذیر برای طراحی سیستم ها می باشد .

شکل 1 b سناریو های ارتباطی که در هنگامی که نرم افزار به عنوان یک نماینده در شکل A1 به عنوان یک نرم افزار نقشه برداری بر روی پلت فرم های MPSOC براساس نتایج کمیته ملی دارای پیام های دو طرفه 3*3 در مسیر انتقال داده ها می باشد به عنوان یک منبع قابل تقسیم در نظر می گیرد . درهریک از سناریو های موجود دو پیام درخواست مبنی براینکه اطلاعات موجود را به اشتراک بگذارد یا خیر توسط سیستم های نرم افزاری پاسخ داده خواهد شد که اگر یکی از پیام ها به تاخیر بیفتد تا زمانی که منابع اطلاعاتی به اشتراک گذارده شود در دسترس خواهد بود و درنتیجه وظیفه انتقال پیام به تعویق خواهد افتاد .

به طور کلی مشاجرات و درگیری های موجود در ارتباطات تنها زمانی که یک پیام را به منبع مورد نظر به اشتراک بگذارد مقصد یا مسیرهای مشخص شده در مسیر مشاجره و یاسناریو هایی که دارای طولانی ترین مسیر باشند را حتی در فضاهای پیچیده هم پوشانی خواهد کرد که این امر خود برروی عملکردبرنامه های کاربردی برروی سیستم های MPSOC می تواند موثر باشد بنابراین رسیدگی به ارتباطات و نفوذ در طول برنامه ریزی در طی یک فرآیند نرم افزارهای نقشه برداری در طول مسیر ثابت می باشد .  بااین حال روش های سنتی که به طور معمول ساده و به طور آرمانی فرض شده اند و استفاده از آنها بسیار ساده می باشد در هنگام رفتارهای ارتباطی در هنگام تاخیرات موجود در انتقال پیام ها در بین دو سیستم پردازنده کاملا حذف شده است و یا اینکه مقدارآنها ثابت فرض شده است . حتی به عنوان یک تابع خطی اندازه و فاصله دو مقصد را می توان مشخص کند  و یا به طور خاص تر می توان بیان کرد به عنوان یک توزیع آماری سبب کیفیت خدمات خواهد شد . روش گفته شده در بالا هیچ ارتباطی زیر مجموعه با بهینه سازی در اثر اعمال ارتباطات متغیر که سبب تاخیرات ناشی از درگیری های موجود در شبکه خواهد بود نمی باشد . شکل شماره 2 نتایج پیش بینی شده از این عملکرد ها را و هم چنین مقایسه بین عملکردهای واقعی از برنامه ریزی های کاربردی توسط برنامه ریزی خطی صحیح عددی مبتنی برروش ILP که برای انتقال پیام بدون در نظرگرفتن درگیری های ارتباطات نشان می دهد . نتایج پیش بینی شده در زمان طراحی ILP بدون در نظر گرفتن درگیری ها و مداخله ها واقعی در هنگام عملکرد واقعی و اجرا توسط سیستم های نرم افزاری نقشه برداری توسط کمیته های ملی به ثبت رسیده است . که با توجه به نتایج به دست آمده به طور متوسط چیزی در حدود 90.8% با نتایج پیش بینی شده مغایرت داشته است که این موضوع نشان دهنده تاثیر قابل توجه از تاخیرهای ارتباطی و درگیری های ناشی از طراحی و اهمیت موضوع بهینه سازی در هنگام طراحی های واقعی می باشد . در این مقاله سعی شده است با توجه به یک رویکرد سیستماتیک با توجه به نقشه دهی نرم افزارهای نقشه برداری و هم چنین مشکلات موجود دربرنامه ریزی مبتنی بر MPSOC با هدف به حداقل رساندن طول برنامه بشود . تجزیه و تحلیل دررسانه های بهم پیوسته که در مراحل ابتدایی با استفاده از اجتماع دانه های ریز در مدل ارتباطی بیان شده است به دقت می توان به ادرس های درگیری های ارتباطی دست یافت . باتوجه به این موضوع با مقایسه آن دو می توان به تفاوت های زیادی که در شکل شماره 2 نشان داده شده است دست یافت . در طراحی عمیق بهینه سازی زمان انجام طراحی بسیارامر مهم می باشد که می تواند به عنوان یک عامل مهم در نتیجه کیفیت عملکرد بهینه سازی تاثیر گذارباشد . با توسعه بیشتر فرمول های ILP  برای پیدا کردن راه حل بهینه برای مشکلات موجود در نقشه برداری و برنامه ریزی می توان از وظایف و انتقال اطلاعات به نحو احسن استفاده کرد . بهترین دستیابی به دانش برای اولین بار زمانی اتفاق افتاد که نرم افزار نقشه برداری و برنامه ریزی سیستماتیک یکپارچه که بااستفاده از اجتماع مدل های ریز برروی تداخلات شبکه ها موجود بود گسترش یافت . نتایج ارزیابی های انجام شده نشان می دهد که راه حل های بهینه به دست امده توسط تکنیک های پیشنهادی می تواند عملکرد واقع بینانه تری با درصد متوسط 34.7% بالاتراز تکنیک های که درآنها درگیری و تداخلات موجود می باشد به ثمر برساند . رویکرد های مبتنی بر ILP می تواند به عنوان یک عامل تضمین بهینه سازی در سیستم ها معرفی شود. اما بااین حال با توجه به محدودیت های پذیرش مقیاس با توجه به فضای اکتشافی از کل فضای طراحی می توان به عنوان یک راه حل مناسب بااستفاده از الگوریتم های چند جمله ای مبتنی بر اولویت های یگانه برنامه ریزی UPS می باشد استفاده کرد . به این منظور بااستفاده از فعالیت های ریز دانه ها هم چنین برنامه ریزی ارتباطات با توجه و اگاهی از محدودیت های برنامه ریزی ؛ سازمان کمیته ملی با توجه به عملکردهای حجیم ترباتوجه به عملکردهای بالاتر موفق به دریافت جایزه و تحسین شده است . هم چنین نتایج تجربی نشان می دهد که با استفاده از اثر بخشی تکنیک های گفته شده می تواند به نتایج قابل قبولی برسد .

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.