ارائه مدل تحلیلی برای ساختار ترکیبی شبکه روی تراشه و گذرگاه داده بخش بندی شده برای سیستم های روی تراشه

از سال 2001 با ارائه مفاهیم اولیه شبکه روی تراشه توسط آزمایشگاه سیستم های کامپیوتری دانشگاه استانفورد، این ساختار به طور تدریجی جایگزین گذرگاه داده شد. هر چند امروزه شبکه روی تراشه به عنوان شبکه ارتباطی در سیستم های روی تراشه مورد پذیرش قرار گرفته است اما گذرگاه داده در برخی موارد عملکرد بهتری نسبت به این ساختار دارد. استفاده از گذرگاه داده در مواردی مانند انتقال بسته‎های کوچک، بسته های کنترلی، ارسال همه پخشی و چندپخشی عملکرد بهتری نسبت به شبکه روی تراشه ارائه می کند. بنابراین استفاده از ترکیب مناسب شبکه روی تراشه وگذرگاه داده به عنوان زیرساخت ارتباطی در سیستم روی تراشه، می تواند عملکرد بهتری نسبت به شبکه روی تراشه داشته باشد. نکته حائز اهمیت در این مسئله، دست یافتن به یک ترکیب مناسب می باشد. در این پژوهش ابتدا یک مدل تحلیلی برای گذرگاه داده بخش بندی شده ارائه شده و دقت آن بر اساس مقایسه با نتایج حاصل از شبیه‎سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد رفتار مدل تحلیلی ارائه شده به رفتار سیستم شبیه سازی شده نزدیک است. بنابراین با به کارگیری این مدل تحلیلی در کنار مدل های تحلیلی شبکه روی تراشه، می توان به حل دقیق تر مسئله به دست آوردن ساختار ترکیبی مناسب، پرداخت. در ادامه این پژوهش با استفاده از این مدل تحلیلی و ترکیب آن با بهبود یافته مدل تحلیلی شبکه روی تراشه، یک مدل تحلیلی ترکیبی از گذرگاه داده و شبکه بخش بندی شده ارائه شده است. نمودارها نشان می دهند که نتایج مدل تحلیلی ترکیبی ارائه شده به نتایج حاصل از شبیه سازی نزدیک است. با استفاده از این مدل تحلیلی ترکیبی، حالت بهینه استفاده از مدل ترکیبی گذرگاه داده و شبکه روی تراشه، برای کاهش تاخیر ساختار ارتباطی ارائه شده است. نتایج حاصل از ساختار ترکیبی نشان می دهد حالت بهینه استفاده از گذرگاه داده، 10% از ترافیک تولیدی در هر گره در هر سیکل است. بنابراین می توان از گذرگاه داده بخش بندی شده برای عبور ترافیک های کنترلی و ترافیک های همه پخشی و چند پخشی استفاده کرد. این نوع ترافیک ها اگرچه حجم زیادی از کل ترافیک را تشکیل نمی دهند، ولی تاثیر زیادی بر روی تاخیر شبکه دارند.