دانلود مقاله مسیریابی چند هدفه آگاه – کاربردی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای شبکه 2 بعدی بر روی تراشه
تعداد کلمات فایل انگلیسی:6915 کلمه19صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه:24صفحه word فونت14 Arial
چکیده
در این مقاله یک تکنیک با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای محاسبه مسیریابی مناسب برای یک برنامه کاربردی ویژه NoC (شبکه-بر روی-تراشه) ارائه شده است. هدف اصلی این مقاله معرفی تکنیک های بهینه سازی چند هدفه برای آدرس مسیریابی NoC است. به این ترتیب، بهینه سازی پارتو [1]برای تعیین راه حل های غیر-تسلطی (غالب)[2] بر اساس دو هدف ثابت استفاده شده است: (i) اجتناب از استفاده مجدد از همان لینک ها تا آنجا که ممکن است برای کاهش انباشتگی[3]؛ (ii) کاهش تعداد حلقه ها برای محدود کردن خطر بن بست[4] ها. روش پیشنهادی MORGA (مسیریابی چند هدفه براساس الگوریتم ژنتیک) از دو مرحله استفاده می کند: (i) یک فرآیند مستقل[5] که شامل انتخاب یک راه حل غیر-تسلطی (غالب) در میان یک جمعیت راه حل از پیش محاسبه شده است؛ (ii) یک فرآیند غیر خطی که با استفاده از جداول مسیریابی امکان انتقال داده بر اساس راه حل ساخته شده را فراهم می کند. MORGA همچنین در صورت وجود لینک های معیوب (ناقص) دائمی توسط محاسبه راه حل های خطا قابل اجرا است. تنظیم مجدد جداول مسیریابی زمانی انجام می شود که یک برنامه جدید در سیستم بارگیری شود. نتایج نشان می دهد چگونه انتخاب مناسب ترین راه حل می تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد فراهم کند.
- مقدمه
طبق گفته بنمسائوود گابیس و کودیل [1] [6]چهار مسائله مسیریابی اصلی NoC منبع مشکل در پروتکل مسیریابی NoC هستند:: بن بست، [7]livelock ، انباشتگی و نقصها[8]. در نتیجه، به کاهش قابل توجهی از قابلیت اطمینان اشاره شده است. برای مقابله با این وضعیت، تکنیک های مسیریابی بسیاری با استفاده از رویکردهای قطعی و یا انطباقی طراحی شده اند. با این حال، هر یک از آنها اشکالاتی را با کاهش عملکرد NoC ایجاد می کنند.
در حقیقت، تکنیک های قطعی [2-5] برای کمک به جلوگیری از بن بست در هنگام نهفتگی[9] جالب توجه هستند، اما باعث ایجاد ناحیه های انباشتگی به ویژه در مرکز NoC می شوند. این ممکن است باعث بیش از حد گرم شدن، لینک های معیوب شود و حتی ممکن است بخشی یا کل NoC را مسدود کند. راه حل جایگزین استفاده از کانال های مجازی[10] (VCs) [6،7] است. آنها لینک های بیشتری را ارائه می دهند و به جلوگیری از انباشتگی و تحمل خطاها کمک می کنند. با این حال، آنها نیاز به حافظه ميانى (موقت)[11] بیشتری دارند. به طور مشابه، مسیریابی مدل چرخشی (تبدیلی)[12] [8-10]، بدون بن بست بودن را تضمین می کند در حالی که تعداد مسیرهای موجود در NoC را کاهش می دهد. بعضی از دیگر رویکردها چندین پروتکل را جهت تعادل ترافیك در شبکه ترکیب می كنند [11،12].
Application-aware Multi-Objective Routing based on Genetic Algorithm for 2D Network-on-Chip
A B S T R A C T
This paper presents a technique using a genetic algorithm to compute an efficient routing for an application- specific NoC (Network-on-Chip). The main goal of this paper is to introduce multi-objective optimization techniques to address the NoC routing. Thus, Pareto optimization has been used to determine non-dominated solutions according to two fixed objectives: (i) avoiding the reuse of same links as far as possible to reduce congestion; (ii) reducing the number of loops to limit the risk of deadlocks. The proposed method called MORGA (Multi-Objective Routing based on Genetic Algorithm) uses two steps: (i) an off-line process consisting at se- lecting a non-dominated solution among a pre-calculated population of solutions; (ii) an on-line process allowing the data transmission based on the built solution by the use of routing tables. MORGA is also applicable in the presence of permanent faulty links by calculating fault-free solutions. A reconfiguration of routing tables is performed when a new application is loaded on the system. Results show how a selection of the most appropriate solution can provide considerable improvement in performance.
-
Introduction
According to Benmessaoud Gabis and Koudil [1], four main NoC routing issues are source of problems in NoC routing protocols: dead- lock, livelock, congestion and faults. Consequently, a considerable re- duction of reliability is noted. To deal with this situation, many routing techniques are developed using either deterministic approaches or adaptive ones. However, each of them presents some drawbacks de- creasing the NoC performance.
In fact, deterministic techniques [2–5] are good to help in avoiding deadlocks while offering interesting latencies, but they cause conges- tion regions especially in the center of the NoC. This may induce an overheating, faulty links and may even block the NoC partially or to- tally. An alternative solution is the use Virtual Channels (VCs) [6,7]. They provide more links and contribute to avoid congestion and to tolerate faults. However, they require more buffers. Similarly, turn model routing [8–10] ensures deadlock freedom whereas it reduces the number of paths in the NoC. Some other approaches combine multiple protocols to balance the traffic over the network [11,12]
کد:1-13046
دانلود رایگان فایل انگلیسی:
رمز فایل:www.downloadmaghaleh.com
دانلود مقاله دات کام 
توضیحات محصول
دانلود مقاله مسیریابی چند هدفه آگاه – کاربردی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک برای شبکه 2 بعدی بر روی تراشه
تعداد کلمات فایل انگلیسی:6915 کلمه19صفحه pdf
تعداد صفحات فایل ترجمه:24صفحه word فونت14 Arial
چکیده
در این مقاله یک تکنیک با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای محاسبه مسیریابی مناسب برای یک برنامه کاربردی ویژه NoC (شبکه-بر روی-تراشه) ارائه شده است. هدف اصلی این مقاله معرفی تکنیک های بهینه سازی چند هدفه برای آدرس مسیریابی NoC است. به این ترتیب، بهینه سازی پارتو [1]برای تعیین راه حل های غیر-تسلطی (غالب)[2] بر اساس دو هدف ثابت استفاده شده است: (i) اجتناب از استفاده مجدد از همان لینک ها تا آنجا که ممکن است برای کاهش انباشتگی[3]؛ (ii) کاهش تعداد حلقه ها برای محدود کردن خطر بن بست[4] ها. روش پیشنهادی MORGA (مسیریابی چند هدفه براساس الگوریتم ژنتیک) از دو مرحله استفاده می کند: (i) یک فرآیند مستقل[5] که شامل انتخاب یک راه حل غیر-تسلطی (غالب) در میان یک جمعیت راه حل از پیش محاسبه شده است؛ (ii) یک فرآیند غیر خطی که با استفاده از جداول مسیریابی امکان انتقال داده بر اساس راه حل ساخته شده را فراهم می کند. MORGA همچنین در صورت وجود لینک های معیوب (ناقص) دائمی توسط محاسبه راه حل های خطا قابل اجرا است. تنظیم مجدد جداول مسیریابی زمانی انجام می شود که یک برنامه جدید در سیستم بارگیری شود. نتایج نشان می دهد چگونه انتخاب مناسب ترین راه حل می تواند بهبود قابل توجهی در عملکرد فراهم کند.
طبق گفته بنمسائوود گابیس و کودیل [1] [6]چهار مسائله مسیریابی اصلی NoC منبع مشکل در پروتکل مسیریابی NoC هستند:: بن بست، [7]livelock ، انباشتگی و نقصها[8]. در نتیجه، به کاهش قابل توجهی از قابلیت اطمینان اشاره شده است. برای مقابله با این وضعیت، تکنیک های مسیریابی بسیاری با استفاده از رویکردهای قطعی و یا انطباقی طراحی شده اند. با این حال، هر یک از آنها اشکالاتی را با کاهش عملکرد NoC ایجاد می کنند.
در حقیقت، تکنیک های قطعی [2-5] برای کمک به جلوگیری از بن بست در هنگام نهفتگی[9] جالب توجه هستند، اما باعث ایجاد ناحیه های انباشتگی به ویژه در مرکز NoC می شوند. این ممکن است باعث بیش از حد گرم شدن، لینک های معیوب شود و حتی ممکن است بخشی یا کل NoC را مسدود کند. راه حل جایگزین استفاده از کانال های مجازی[10] (VCs) [6،7] است. آنها لینک های بیشتری را ارائه می دهند و به جلوگیری از انباشتگی و تحمل خطاها کمک می کنند. با این حال، آنها نیاز به حافظه ميانى (موقت)[11] بیشتری دارند. به طور مشابه، مسیریابی مدل چرخشی (تبدیلی)[12] [8-10]، بدون بن بست بودن را تضمین می کند در حالی که تعداد مسیرهای موجود در NoC را کاهش می دهد. بعضی از دیگر رویکردها چندین پروتکل را جهت تعادل ترافیك در شبکه ترکیب می كنند [11،12].
Application-aware Multi-Objective Routing based on Genetic Algorithm for 2D Network-on-Chip
A B S T R A C T
This paper presents a technique using a genetic algorithm to compute an efficient routing for an application- specific NoC (Network-on-Chip). The main goal of this paper is to introduce multi-objective optimization techniques to address the NoC routing. Thus, Pareto optimization has been used to determine non-dominated solutions according to two fixed objectives: (i) avoiding the reuse of same links as far as possible to reduce congestion; (ii) reducing the number of loops to limit the risk of deadlocks. The proposed method called MORGA (Multi-Objective Routing based on Genetic Algorithm) uses two steps: (i) an off-line process consisting at se- lecting a non-dominated solution among a pre-calculated population of solutions; (ii) an on-line process allowing the data transmission based on the built solution by the use of routing tables. MORGA is also applicable in the presence of permanent faulty links by calculating fault-free solutions. A reconfiguration of routing tables is performed when a new application is loaded on the system. Results show how a selection of the most appropriate solution can provide considerable improvement in performance.
Introduction
According to Benmessaoud Gabis and Koudil [1], four main NoC routing issues are source of problems in NoC routing protocols: dead- lock, livelock, congestion and faults. Consequently, a considerable re- duction of reliability is noted. To deal with this situation, many routing techniques are developed using either deterministic approaches or adaptive ones. However, each of them presents some drawbacks de- creasing the NoC performance.
In fact, deterministic techniques [2–5] are good to help in avoiding deadlocks while offering interesting latencies, but they cause conges- tion regions especially in the center of the NoC. This may induce an overheating, faulty links and may even block the NoC partially or to- tally. An alternative solution is the use Virtual Channels (VCs) [6,7]. They provide more links and contribute to avoid congestion and to tolerate faults. However, they require more buffers. Similarly, turn model routing [8–10] ensures deadlock freedom whereas it reduces the number of paths in the NoC. Some other approaches combine multiple protocols to balance the traffic over the network [11,12]
کد:1-13046
دانلود رایگان فایل انگلیسی:
رمز فایل:www.downloadmaghaleh.com