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权威MPSoC参考中的noc

网络上的作用在确保整体系统安全方面的作用。

受欢迎程度

MPSoC论坛由IEEE和其他行业协会主办一年一度的会议在地球上美丽的地方。它致力于展示多核和多处理器架构方面的知名学术和行业专家。目标是探索系统片上(SoC)硬件和软件架构及应用的趋势。另一个目的是考虑下一代提高性能、提高易用性和降低成本的想法。我喜欢把它看作是“筹码的达沃斯”。会议以优秀的演讲者、绝佳的地点、精致的食物和美酒为特色。

庆祝它的20th今年5月11日,该集团刚刚出版了一套两卷的书,将于5月11日发行。这些书在威利的印记也可用于在亚马逊上预订。第一卷是关于体系结构的,第二卷是关于应用程序的。第一卷分为处理器体系结构,内存体系结构和技术,互连和接口部分。Arteris IP公司总裁兼首席执行官K. Charles Janac撰写了第三节关于芯片上网络(NoC)架构及其如何实现mpsoc的第一章。

历史和背景

这一章从公共汽车到横木再到国有汽车的演变开始。接下来是对设计和配置NoC的典型方法的有用概述。作为SoC中最可配置的知识产权(IP),让设计达到最佳解决方案需要仔细规划和优化。设计不断发展,不仅仅是逻辑,还有拓扑结构。

想想一个小镇的规划红绿灯。工程师设计时序,人行横道和相关项目。为更大的城市规划灯,有更大的尺寸问题,但工程师仍然可以系统地解决规划和实施问题。相同的类比适用于大型SOC NOC。工程师计划并实施服务的逻辑和质量(QoS)透视以及物理布局视角。

顺便说一下,这本书是一篇技术评论,而不是营销宣传。查理很开放地表示,尽管noc与“常规”通信网络有一些相同的概念,但这种类比不能过分延伸。NoC设计仍然是半导体设计师的活动,而不是一般的网络设计师。

系统级服务

noc承载了网络的一些特性,特别是在管理QoS和网络内调试方面。对于QoS,性能可以由NoC本身或软件通过控制和状态寄存器进行管理,不仅可以静态地管理,也可以动态地管理。调试是另一个明显的服务,因为片上网络可以看到传输中的所有数据。用于检查数据和监视性能的探针通常可以在NoC体系结构中使用,并可以将跟踪输出到行业标准的调试基础(如CoreSight和MIPI)。

支持NOC内的功能安全和安全性在任何其他知识产权预期的相同级别至关重要。奇偶校验和错误代码校正(ECC)检查,复制逻辑或三重模块化冗余(TMR),甚至逻辑内置自检(LBist),以验证飞行中的网络正确性。NOC也比整个系统安全中的其他IPS发挥了更大的作用,因为它带来并“看到”所有数据流量。现在,SoC架构,其中ISO 26262 ASIL D基于ISIL支持的IPS混合设计,现在建立在ASIL D控制器周围,通过NOC,通过NOC,在飞行中,芯片上的所有功能。可以隔离每个功能,通过Lbist检查,如果发生故障,请将在线或左侧断开连接,此时安全控制器可以返回中央控制器以减轻缓解。

在安全性方面,NoC可以提供防火墙(类似于网络防火墙),如果传输中数据不满足适当的要求,可以阻止或毒害数据。

缓存一致性

缓存同时不是用于CPU集群的主题。现在,更多IPS现在需要在计算机视觉和AI世界中与该群集共享数据。现在GPU集群和AI加速度集群遍布大型SOC。NOC还必须支持IP的高速缓存同时,其中包含不具有此类接口的连贯界面和IP。为了支持一致管理和各种协议选项,一致的NOC使用标准NOC的不同协议,支持这些其他标准的语义超集。

未来的发展

作为大型soc的领先互连技术,对NoC的需求并不是停滞不前。随着平面图变得越来越大,越来越复杂,客户希望拓扑综合和更多的平面图意识。此外,客户还要求更多的自动化来调整NoC的物理实施以适应楼层平面图的限制。

对ASIL D“失败运行”机制有一个大的推动。客户积极工作以超越错误检测到错误预测,例如,检查晶体管老化监视器。

在过程帮助下缺乏显着的浪涌,现在必须通过新的架构倾斜的性能和情报的持续渴望。这是特别是在AI中看到了具有栅格和处理元件的环,以及在一个时钟滴答或聚合中广播权重的能力类似地读取。所有这些需求都是为创新的NoC架构和灵活性创造需求。

此外,受AI和支持可伸缩架构需求的驱动,缓存一致性正在走向分层。在更高端的产品中,加速器中的单个域可能会增长到2或4个域,根据需要一致地连接到CPU集群域。多模结构已经要求使用CXL、CCIX或其他方法的互连缓存一致性。多模noc还会远吗?

最后,还可以做些什么来监控和保护NoC内部的SoC ?网络对SoC中发生的几乎所有事情都有独特的看法。应该有更多的进步来利用这个层次的洞察力和控制。

这些书籍每美元值得拥有MPSOC的最新状态的任何人。一探究竟!



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