Исследование и классификация моделей сетей на кристалле

В  настоящее время проектирование многоядерных вычислительных систем является одним из важнейших направлений исследований в области  информатики и  вычислительных систем. Сети на кристалле, пришедшие на замену шинным архитектурам, потребляют меньше энергии и требуют меньше аппаратурных затрат на свою реализацию, обеспечивая  при этом высокую пропускную способность подсистемы связи. В последние десятилетия было проведено множество исследований, показывающих, что применение СтнК  позволяет эффективно решать задачи обмена информацией между ядрами, не ограничиваясь при этом в масштабируемости. Сети на чипе –  это относительно новое понятие, и своим появлением открыло важное направление в области проектирования систем на кристалле. СтнК представляют собой весьма сложную структуру, которая требует существенных расходов как на верификацию, так и разработки. По этой причине на разных стадиях проектирования необходимо оценивать те или иные решения с помощью различных моделей. 

Сейчас существует больше сотни различных симуляторов СтнК, имеющих различное предназначение, реализацию, структуру, быстродействие и разработанных на различных языках программирования. Ввиду такого разнообразия необходимо провести обзор наиболее значимых высокоуровневых моделей СтнК и предложить различные критерии их классификации, что и является целью данного проекта.

В силу распространенности СтнК представленная работа имеет как научную, так и практическую значимость. Так, одной из задач проекта является оформление собранной информации о данном вопросе в структурированном виде, что сможет облегчить разработчикам выбор тех или иных моделей для дальнейшей разработки, а также определить какие существуют проблемы в текущей области знаний. 

В настоящее время описание 100 симуляторов СтнК собрано в единую сводную таблицу, что позволяет уже на данном этапе выделить общие признаки и особенности моделей для их классификации, в свою очередь это дает возможность выполнить анализ существующих моделей СтнК и разделить их на отдельные классы по определенным критериям. Так среди основных характеристик выделены алгоритмы арбитража и маршрутизации, применяемые топологии, доступность в сети интернет, области применения и т.д. Следует отметить, что в данной работе собрано достаточно много информации по теме высокоуровневых СтнК и приведены все ссылки на источники (где можно найти модели, открытый исходный код), что упрощает поиск сведений о симуляторах для разработчиков и исследователей.

С другой стороны, представление информации в виде таблицы помогает сделать более полный анализ симуляторов СтнК и выявить нехватку моделей с определенными характеристиками, в результате чего становится возможным обозначить основные тенденции, что также не менее важно. С учетом того, что в исследовании рассмотрены проектирование и появление новых высокоуровневых СтнК в динамике, представляется возможным определение новых инструментов в моделях, благодаря чему можно предположить развитие данной темы в ближайшие годы.

Исследование может быть полезно начинающим разработчикам для осмысления понятий по данной теме, а также выбора области для дальнейшей работы и исследования.

Конечным результатом работы над проектом является оформленный отчет НИР, где произведено описание и классификация 100 моделей СтнК.

Команда проекта:

Опекунова Алина Алексеевна (БИВ193)