応用指向型動的再構成可能ネットワークプロセッサアーキテクチャとその最適化手法

摘要

In this paper, we propose an application directional dynamic reconfigurable network processor architecture and its optimization method. The proposed network processor consists of input and output processing processors, application specific hardware and dynamic processors, which could detect the processing bottleneck of each packet when it is executed. Dynamic processor enables throughput improvement of a network processor because dynamic processor executes the highest-load processing selectively so that the bottleneck can be removed. In designing network processors as an actual application, we developed a network simulator in order to obtain the most suitable hardware architecture. By using it, we can evaluate the number of dynamic processors which is the most suitable for a target application. In our work, when we set DES as a target application , we could find that the most suitable number of dynamic processors is six. Furthermore, we presented advantage of application directional dynamic reconfigurable network processor, comparing to the existing products.%本稿では，応用指向型動的再構成可能ネットワークプロセッサアーキテクチャとその最適化手法を提案する．提案するネットワークプロセッサアーキテクチャは入出力処理用Micro PacketProcessor（MPP），アプリケーション専用ハードウェア（HW），Dynamic Micro Packet Processor（Dynamic MPP）から構成され，ネットワークプロセッサのパケット処理実行時において，各処理のボトルネックを検出し，Dynamic MPPが随時処理の並列化を行うことによってネットワークプロセッサのスループット向上を可能とする．実アプリケーションを対象にしたネットワークプロセッサ設計において，アプリケーションによって変化するアーキテクチャの最適な構成を求めるために，ネットワークシミュレータを提案・構築し，アプリケーションに最適なDynamic MPPの個数を評価する．対象アプリケーションとしてDES暗号化を取り上げた場合，最適なDynamic MPP数は6個と求めることができた．さらに既存製品と比較して，応用指向型動的再構成可能ネットワークプロセッサアーキテクチャの優位性を示した．