The communication behaviors in NoCs of chip-multiprocessors exhibit great spatial and temporal variations, which introduce significant challenges for the reconfiguration in NoCs. Existing reconfigurable NoCs are still far from ideal reconfiguration scenarios, in which globally reconfigurable interconnects can be immediately reconfigured to provide bandwidths on demand for varying traffic flows. In this paper, we propose a hybrid NoC architecture that globally reconfigures the ring-based interconnect to adapt to the varying traffic flows with a high flexibility. The ring-based interconnect has the following advantages. First, it includes horizontal rings and vertical rings, which can be dynamically combined or split to provide low-latency channels for heavy traffic flows. Second, each combined ring connects a number of nodes, thereby improving both the utilization of each ring and the probability to reuse previous reconfigurable interconnects. Finally, the reconfiguration algorithm has a linear-time complexity and can be implemented using a low-overhead hardware design, making it possible to achieve a fast reconfiguration in NoCs. The experimental results show that compared to recent reconfigurable NoCs, the proposed NoC architecture can greatly improve the saturation throughput for synthetic traffic patterns, and reduce the packet latency over 40 percent for realistic benchmarks without incurring significant area and power overhead.

中文翻译：

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使用可重配置环在 NoC 中实现灵活的全局重配置

芯片多处理器的 NoC 中的通信行为表现出很大的空间和时间变化，这给 NoC 中的重新配置带来了重大挑战。现有的可重配置 NoC 仍远非理想的重配置场景，在这种场景中，可以立即重新配置全局可重配置互连，以根据需要为变化的流量提供带宽。在本文中，我们提出了一种混合 NoC 架构，该架构全局重新配置基于环的互连，以高度灵活地适应不断变化的流量。基于环的互连具有以下优点。首先，它包括水平环和垂直环，它们可以动态组合或拆分，为大流量提供低延迟通道。其次，每个组合环连接多个节点，从而提高每个环的利用率和重复使用先前可重构互连的可能性。最后，重配置算法具有线性时间复杂度，可以使用低开销硬件设计实现，从而可以在 NoC 中实现快速重配置。实验结果表明，与最近的可重构 NoC 相比，所提出的 NoC 架构可以大大提高合成流量模式的饱和吞吐量，并将实际基准测试的数据包延迟降低 40% 以上，而不会产生大量的面积和功率开销。使得在 NoC 中实现快速重新配置成为可能。实验结果表明，与最近的可重构 NoC 相比，所提出的 NoC 架构可以大大提高合成流量模式的饱和吞吐量，并将实际基准测试的数据包延迟降低 40% 以上，而不会产生大量的面积和功率开销。使得在 NoC 中实现快速重新配置成为可能。实验结果表明，与最近的可重构 NoC 相比，所提出的 NoC 架构可以大大提高合成流量模式的饱和吞吐量，并将实际基准测试的数据包延迟降低 40% 以上，而不会产生大量的面积和功率开销。