Ingeniero

Redes de Interconexión
Christiam Vega Martínez, Leonardo Henao Romero
Departamento Ciencias de la Ingeniería y la Computación, Pontificia Universidad Javeriana Cali, Colombia.
chrivega21@hotmail.com lhenao@javerianacali.edu.co

Resumen— Este documento nos brinda un acercamiento a las redes de interconexión indirecta, implementando la topología Mariposa de 8 nodos (12 routers) en VHDL.También comprobar el comportamiento de diferentes tipos de árbitros, pasando por el arbitro de prioridad fija, oblivious arbitrer, round robin y finalmente el Grant Hold Logic, el cual será acoplado a la red mariposa para verificar su funcionamiento. Palabras clave: Redes de Interconexión, Arbitraje, VHDL, Router, Hold Logic Circuit.

En esta oportunidad se analiza e implementa una red de interconexióncon topología mariposa. Siguiendo el análisis propuesto en el libro guía “PRINCIPLES AND PRACTICES OF INTERCONNECTION NETWORKS” vamos a implementar la topología de la red Mariposa de radix-2 3stage con 8 puertos de entrada y 8 puertos de salida. A continuación, se hace un resumen de las caracteristicas fundamentales de nuestra RDI[1]. 1. Topologia: La topología de una red determina el patrón deconexión de los nodos y canales que la componen. Los canales llevan paquetes desde un router node a otro. Una buena topología aprovecha las características disponibles de la tecnología de empaquetamiento, para lograr los requerimientos de latencia y ancho de banda de la aplicación al costo mínimo. Cuando se habla del speedup de una red de interconexión, representa la relación que existe entre elancho de banda total de entrada y la capacidad ideal de la red. La capacidad de una red de interconexión se refiere al mejor rendimiento posible que podría alcanzar una red, limitado por un patrón de trafico dado, asumiendo un enrutamiento y control de flujos perfectos. 2. Enrutamiento: La metodología de enrutamiento empleada en una red interconexión determina el camino seleccionado por un paquetedesde un nodo de entrada hacia un nodo destino. La RDI Mariposa utiliza un enrutamiento tipo destination-tag. Este tipo de enrutamiento se caracteriza por utilizar los bits de dirección destino para seleccionar el puerto de salida de cada etapa de la red. Es necesario utilizar 3 bits para representar la dirección destino en la red de 8 nodos. Cada etapa de conmutación utiliza 1 bit de direccióndestino para seleccionar una de las 2 salidas del Router. Todos los nodos de conmutación operan con los dos bits más significativos del campo de la dirección destino. Cuando el paquete de datos deja el nodo, el campo de la dirección destino realiza un corrimiento a la izquierda de los dos bits más significativos del campo de la dirección destino. 3. Control de Flujo: El control de flujo se encarga dela asignación de recursos a los paquetes mientras avanzan por la red de acuerdo a su ruta designada. En cada ciclo, la red de interconexión transporta 18 bits. Dentro de las

I. INTRODUCCIÓN En este documento se presenta el diseño de una red de interconexión mariposa de 8 nodos de entrada y salida. Primero se define un poco las redes de interconexión con sus principales características como latopología, enrutamiento y control de flujo. Mas adelante se implenta la RDI Mariposa en VHDL presentando un protocolo de pruebas para verificar su funcionamiento. En la sección IV se realizará el diseño e implementación de 2 arbitros de prioridad variable iterativa con sus respectivas pruebas de funcionamiento. En la seccion V, se implementa nuevamente la red mariposa de 8 nodos (12 routers) conun circuito hold logic remplazando el arbitro de prioridad fija para establecer diferencias entre estas dos estrategias de arbitraje. Finalmente, se presentan las conclusiones de nuestro proyecto. II. REDES DE INTERCONEXIÓN Las redes de interconexión son sistemas programables que transportan información entre terminales. Encontramos redes de interconexión en todos los sistemas digitales que como...