| Περίληψη |
Οι απαιτήσεις για ποιότητα υπηρεσιών στα σύγχρονα δίκτυα οδηγούν στη χρήση μεταγωγέων υψηλής απόδοσης. Το πρωταρχικό απαραίτητο στοιχείο σ' αυτούς είναι η διατήρηση και η διαχείριση πολλαπλών ουρών, η οποία απαιτεί υλοποίηση σε hardware ώστε να επιτευχθούν υψηλές ταχύτητες. Αυτή η εργασία αποτελείται από τη σχεδίαση, σε full-custom VLSI, του μεγαλύτερου μέρους του υποσυστήματος διαχείρισης ουρών του ATLAS I. Το ATLAS I είναι ένας μεταγωγέας ΑΤΜ ολοκληρωμένος σε ένα chip με προαιρετικό έλεγχο ροής με βάση πιστώσεις. Αυτό το chip των 4 εκατομμυρίων transistors σχεδιάζεται και θα υλοποιηθεί σε τεχνολογία 0.35 μm CMOS, με 5 επίπεδα μετάλλου και τάση λειτουργίας 3.3 V, προσφέροντας σημαντικά πλεονεκτήματα, όπως συνολική παροχή 20 Gbit/s, κοινόχρηστη μνήμη 256 κυττάρων τύπου pipeline, 3 επίπεδα προτεραιότητας, και multicasting. Το τμήμα διαχείρισης ουρών του ATLAS I είναι μία διπλή παράλληλη pipeline, η οποία διαχειρίζεται τις πολλαπλές ουρές έτοιμων κυττάρων, τις πιστώσεις ανά ομάδα ροής, και τα κύτταρα που περιμένουν πίστωση. Αυτές οι pipelines των 3 και 4 βαθμίδων, οι οποίες χειρίζονται γεγονότα με ρυθμό μιάς άφιξης ή αναχώρησης κυττάρου και μιας άφιξης πίστωσης ανά κύκλο ρολογιού, χρησιμοποιούν πολύπορτες μνήμες, καθώς και μνήμες αναζήτησης βάσει περιεχομένου. Υλοποιήσαμε σε full-custom 3-πορτες και 4-πορ\-τες μνή\-μες CAM και SRAM που υποστηρίζουν ειδικούς τύπους προσπελάσεων. Επίσης, το τμήμα διαχείρισης ουρών περιέχει ένα νέο μηχανισμό χρονοπρογραμματισμού, ο οποίος διαιτητεύει μεταξύ ροών οργανωμένων σε ομάδες, παρέχοντας εγγυήσεις δικαιοσύνης. Το μέρος full-custom της διαχείρισης ουρών περιέχει περίπου 65 χιλιάδες τρανζίστορς σε λογική και 14 Kbits σε διάφορες ειδικές μνήμες, καταλαμβάνει χώρο 2.3 τετραγωνικά χιλιοστά, καταναλώνει 270 mWatt (στη χειρότερη περίπτωση), και λειτουργεί στα 80 MHz (στη χειρότερη περίπτωση), έναντι των 50 MHz που απαιτούνται για την υποστήριξη των συνδέσμων του μεταγωγέα στα 622 Mb/s.
|
Υλοποίηση του Υποσυστήματος Διαχείρισης Πολλαπλών Ουρών του Μεταγωγέα ATLAS I σε Full-Custom CMOS VLSI
