メニーコアシステム用適応型ネットワークオンチップの設計

摘要

高速並列処理の実現には，メニーコアシステム中のネットワークオンチップ（NoC）の高性能化が必要であり，そのためには任意コア間のデータ転送スループット向上とともに，一部の処理ではレイテンシの短縮が重要である．またNoCで実現が容易なトポロジとしてメッシュやトーラス等が使用されているが，いずれもレイテンシが大きい．一方クロスバ網などは並列数が大きいと実装が難しいがレイテンシは小さい．そこで我々は，この二種類の内特にトーラスと，クロスバを変形した結合網を階層的に組み合わせた混成網を新たに提案し，実装の容易性を保ちながらレイテンシの低減が図れることをビヘイビアレベルの動作シミュレータを使って示す．ここでクロスバの変形は全体のスループット改善のために必要である．更に，我々はノード部分とネットワークスイッチ部分の詳細なアーキテクチャ設計を行い，幾つかのスイッチによって混成網用のノード構成と純粋なトーラス用のノード構成とを切り換えることができるトポロジ適応型の構成も提案する．純粋なトーラス網として慣用することは，任意コア間の転送レイテンシ低減が重要でない処理アルゴリズムを実行する場合，混成綱よりもかなり低消費電力になる点で有効である．