Bosh sahifa > Ko'rgazma > Kontent

Chip ustida tizim (SoCs) Intermodulli aloqa

Mar 08, 2019

Tizimdagi chiplar ko'plab ijro etuvchi birliklarni tashkil qiladi. Ushbu birliklar tez-tez ma'lumot va ko'rsatmalarni oldinga va orqaga yuborishlari kerak. Shu sababli, eng kichik bo'lmagan SoCs aloqa quyi tizimlarini talab qiladi. Dastlab, boshqa mikrokompyuterli texnologiyalar bilan bir qatorda, ma'lumotlar uzatish avtobuslari arxitekturasi ishlatilgan, ammo so'nggi paytlarda tarmoqlardagi chip (NoC) deb nomlanadigan kamroq aloqa tizimlariga asoslangan dizaynlar yaqin kelajakda SoC dizayni uchun avtobusdagi arxitekturalarni bosib o'tishni kutmoqda .


Avtobusga asoslangan aloqa

Tarixiy jihatdan birgalikda foydalaniladigan global kompyuter avtoulovi odatda System-on-Chip ning "bloklari" deb nomlangan turli xil tarkibiy qismlarni birlashtiradi. Tizimdagi chip aloqasi uchun juda keng tarqalgan avtoulov ARM-ning royalty-free Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) standarti hisoblanadi.


To'g'ridan-to'g'ri xotira erkin foydalanishni boshqarish vositasi to'g'ridan-to'g'ri tashqi interfeyslar va SoC xotirasi o'rtasida CPU yoki boshqaruv blokini chetlab o'tib, chip-tizimda ma'lumotlarni uzatishni oshiradi. Bu komponentga asoslangan multi-chip modulli kompyuterdagi arxitekturalardagi atrof-muhit qurilmalarining ba'zi qurilma drayverlariga o'xshaydi.


Kompyuter avtobuslari faqatgina bitta chipda o'nlab yadrolarni (ko'p yadroli) qo'llab-quvvatlaydigan o'lchovlar bilan chegaralanadi. Uzluksiz minatyuratsiya tufayli tel-uzilish miqdori kengaytirilmaydi, tizimning ishlashi biriktiriladigan yadro soniga ega emas, SoC operatsion chastotasi barqaror bo'lishi uchun mustahkamlangan har bir qo'shimcha yadro bilan kamayishi kerak, va uzoq simlar katta miqdorda elektr energiyasini iste'mol qiladi. Bu qiyinchiliklar chipdagi ko'p skorli tizimlarni qo'llab-quvvatlashga to'sqinlik qiladi.


Chiziqli tarmoq

Asosiy maqola: Chipdagi tarmoq

2010 yil oxirida avtobusda asoslangan protokollar o'rniga tarmoqqa o'xshash topologiyani nazarda tutgan holda aloqa quyi tizimlarini ishlab chikaruvchi tizimlar paydo bo'ldi. SoC-larda ko'proq protsessor yadrolariga qarshi tendentsiya chiplarning aloqa samaradorligini umumiy tizimning ishlashi va xarajatlarini aniqlashning asosiy omillaridan biri bo'lishiga olib keldi. Bu avtobus yo'nalishidagi tarmoqlardagi to'siqlarni bartaraf etish uchun "chipdagi tarmoqlar" (NoCs) deb nomlangan yo'riqnoma asosida paketli kommutatsiya bilan o'zaro aloqa tarmoqlarining paydo bo'lishiga olib keldi.


Tarmoqli chiplar afzalliklarga ega, jumladan yo'nalish va dasturlarga yo'naltirilgan marshrut, katta energiya samaradorligi va avtobusda kelishmovchilikni kamaytirish imkoniyati. Tarmoqli chip arxitekturalari TCP kabi tarmoq protokollaridan va chip-muloqot uchun Internet-protokoli to'plamidan ilhom oladi, lekin odatda tarmoq qatlamlari kamroq. Tarmoqdagi chipdagi eng yaxshi tarmoq arxitekturasi - bu izlanishning qiziqish doirasidir. NoC arxitekturasi torus, hiper kub, tarmoqli va daraxt tarmoqlari kabi an'anaviy tarqalgan hisoblash tarmoqlari topologiyalaridan genetik algoritmni rejalashtirishga tasniflangan algoritmlarga, masalan, dallanma va tasodifiy vaqtli (TTL) tasodifiy yurish kabi algoritmlarga to'g'ri keladi.


SoC tadqiqotchilarining ko'pchiligi NoC arxitekturasini tizim-on-chip dizaynining kelajagi deb hisoblashadi, chunki ular SoC dizaynlarning quvvat va ishlab chiqarish ehtiyojlarini samarali ravishda qondirish uchun berilgan. Joriy NoC arxitekturasi ikki o'lchamli. SoC dizaynerlari uch o'lchamli integral mikrosxemalar (3DICs) paydo bo'lganda, SoC dizaynerlari 3DNoCs deb ataladigan uch o'lchamli chipta tarmoqlarini qurishga qodir ekanligi uchun, SoCs-dagi yadro sonining ko'payishi uchun cheklovlarni tanlash imkoniyatlari cheklangan.