A funcionalidade de pesquisa está em construção.
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The Implementation of a Hybrid Router and Dynamic Switching Algorithm on a Multi-FPGA System A Implementação de um Roteador Híbrido e Algoritmo de Comutação Dinâmica em um Sistema Multi-FPGA

Tomoki SHIMIZU, Kohei ITO, Kensuke IIZUKA, Kazuei HIRONAKA, Hideharu AMANO

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Resumo:

O sistema multi-FPGA conhecido como sistema Flow-in-Cloud (FiC), é composto por FPGAs de médio porte que são diretamente interconectados por links seriais de alta velocidade. Atualmente, o FiC está sendo desenvolvido como um servidor para computação de borda multiacesso (MEC), que é uma das principais tecnologias do 5G. Como as aplicações do MEC às vezes são críticas em termos de tempo, uma rede estática de multiplexação por divisão de tempo (STDM) tem sido usada no FiC. Contudo, a rede STDM apresenta a desvantagem de diminuir a utilização do link, especialmente sob tráfego leve. Para resolver este problema, propomos um roteador híbrido que combina comutação de pacotes para comunicação de baixa prioridade e STDM para comunicação de alta prioridade. Em nossa rede híbrida, a comutação de pacotes utiliza slots que não são utilizados pelo STDM; portanto, a comunicação de melhor esforço por comutação de pacotes e a comunicação de garantia de QoS pelo STDM podem ser usadas simultaneamente. Além disso, para melhorar a utilização de cada link sob uma carga de tráfego de rede baixa, propomos um algoritmo de comutação dinâmica de comunicação. Em nosso algoritmo, cada roteador monitora as métricas de carga da rede e, de acordo com as métricas, as tarefas críticas de tempo selecionam o STDM de acordo com as métricas apenas quando ocorre congestionamento. Isso pode garantir a garantia de QoS e a utilização eficiente de cada link com uma pequena sobrecarga de recursos. Em nossa avaliação, o algoritmo dinâmico foi até 24.6% mais rápido no tempo de execução com alta carga de rede em comparação com a comutação de pacotes em um sistema multi-FPGA real com 24 placas.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E105-D No.12 pp.2008-2018
Data de publicação
2022/12/01
Publicitada
2022/06/30
ISSN online
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2022PAP0009
Tipo de Manuscrito
Special Section PAPER (Special Section on Forefront Computing)
Categoria

autores

Tomoki SHIMIZU
  Keio University
Kohei ITO
  Keio University
Kensuke IIZUKA
  Keio University
Kazuei HIRONAKA
  Keio University
Hideharu AMANO
  Keio University

Palavra-chave