Development of Methods for Automating High-Level Modeling of Networks-on-Chip
Aleksandr Aleksandrovich AMERIKANOV,
Timofei Vladimirovich TARZHANOV,
Irina Ivanovn ROMANOVA,
Aleksandr Yur’yevich ROMANOV https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-35(5)-5
Abstract
The paper analyzes the existing methods to optimize the time costs and increase the accuracy of calculations in the high-level simulation of networks-on-chip. The description of parameters and characteristics of networks-on-chip calculated by different models is given, and their influence on the speed of high-level simulation is analyzed. Adaptation of existing methods of modeling optimization for implementation in the system of automation of networks-on-chip design is carried out.
Supporting agencies: This article is an output of a research project implemented as part of the Basic Research Program at the National Research University Higher School of Economics (HSE University).
About the Authors
Aleksandr Aleksandrovich AMERIKANOV
HSE University
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci (Tech.), Associate Professor at the HSE University. Research interests: CAD development, development of logic devices, FPGA, network-on- chip.
Timofei Vladimirovich TARZHANOV
HSE University
Russian Federation
Russian Federation
Master's degree from the HSE University. Research interests: networks-on-chip, CAD development, systems-on-chip, optimization methods.
Irina Ivanovn ROMANOVA
HSE University
Russian Federation
Russian Federation
Senior Lecturer at the HSE University. Research interests: design of logic devices, CAD development, networks on chip.
Aleksandr Yur’yevich ROMANOV
HSE University
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci (Tech.), Associate Professor, Head of the Laboratory of Computer-Aided Design Systems at the HSE University. Research interests: networks-on-chip, systems-on-chip, neural networks, CAD systems.
References
1. Kundu S., Chattopadhyay S. Network-on-chip: the next generation of system-on-chip integration. Taylor and Francis, 2014. 389 p.
2. Dimitrakopoulos G., Psarras A., Seitanidis I. Microarchitecture of Network-on-chip Routers. Springer, 2015. 175 p.
3. Американов А. А. Автоматизация высокоуровневого моделирования сетей на кристалле. Проблемы разработки перспективных микро-и наноэлектронных систем (МЭС), №1, 2021 г., стр. 39–45. / Amerikanov A. A. Avtomatizaciya vysokourovnevogo modelirovaniya setej na kristalle. Problemy razrabotki perspektivnyh mikro-i nanoelektronnyh sistem (MES), 2021, №1, pp. 39–45. (in Russian). DOI: DOI: 10.31114/2078-7707-2021-1-39-45.
4. Tarzhanov T.V., Ponomarev A.S., Borodin N.Y. (2023) UHLNoCSim-SE. Доступно по ссылке: https://github.com/asponomarev/cad, 25.10.2023.
5. Короткий Е. В., Лысенко А. Н. Метод моделирования реконфигурируемых сетей на кристалле. Вестник Национального технического университета Украины «Киевский политехнический институт», № 51, 2009 г., стр. 221–227. / Korotkij E.V., Lysenko A.N. Metod modelirovaniya rekonfiguriruemyh setej na kristalle. Vestnik Nacional'nogo tekhnicheskogo universiteta Ukrainy "Kievskij politekhnicheskij institut", 2009, № 51, pp. 221–227. (in Russian).
6. Лежнев Е. В. Автоматизация низкоуровневого моделирования сетей на кристалле. Проблемы разработки перспективных микро-и наноэлектронных систем (МЭС), № 1, 2021 г., стр. 46–50. / Lezhnev E.V. Automation of Low-Level Modeling of Networks-on-Chip. Problemy razrabotki perspektivnyh mikro-i nanoelektronnyh sistem (MES), 2021, № 1, pp 46–50. (in Russian). DOI: 10.31114/2078-7707-2021-1-46-50.
7. Dally W.J., Towles B.P. Principles and practices of interconnection networks. Elsevier, 2004. 554 p.
8. Ладыженский Ю. В., Мирецкая В. А. Моделирование алгоритмов маршрутизации в сетях на кристалле. Научные труды Донецкого национального технического университета, 2008 г., № 9, стр. 79–86. / Ladyzhenskij Y.V., Mireckaya V.A. Modeling of routing algorithms in on-chip networks. Nauchnye trudy Doneckogo nacional'nogo tekhnicheskogo universiteta, 2008, № 9, pp. 79–86 (in Russian).
9. Palesi M., Daneshtalab M. Routing algorithms in networks-on-chip. Springer, 2014. 410 p.
10. Amerikanov A.A., Ponomarev A.S. Universal On-Chip Network Simulator for Networks-on-Chip Developmentю 2021 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 2021, pp. 677–682. DOI: 10.1109/RusAutoCon52004.2021.9537564.
11. Abad, P., Prieto, P., Menezo, L. G., Puente, V., & Gregorio, J. Á. TOPAZ: An Open-Source Interconnection Network Simulator for Chip Multiprocessors and Supercomputers. 2012 IEEE/ACM Sixth International Symposium on Networks-on-Chip. IEEE. 2012, pp. 99–106. DOI: 10.1109/NOCS.2012.19.
12. Аттетков А.В., Зарубин В.С., Канатников А.Н. Введение в методы оптимизации. Общество с ограниченной ответственностью «Научно-издательский центр ИНФРА-М», 2008. 272 с. / Attetkov A.V., Zarubin V.S., Kanatnikov A.N. Vvedenie v metody optimizacii. Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'yu "Nauchno-izdatel'skij centr INFRA-M", 2008. 272 p. (in Russian).
13. Седжвик Р. Фундаментальные алгоритмы на С. Анализ/Структуры данных/Сортировка/Поиск/Алгоритмы на графах // СПб. Диасофт, 2003. / Sedzhvik R. Fundamental'nye algoritmy na S. Analiz/Struktury dannyh/Sortirovka/Poisk/Algoritmy na grafah // SPb. Diasoft. 2003. (in Russian).
14. Кнут Д. Искусство программирования. Том 3. Сортировка и поиск. Litres, 2022. 824 с. / Knut D. Iskusstvo programmirovaniya. Tom 3. Sortirovka i poisk. Litres, 2022. 824 p. (in Russian).
15. Гладков Л.А., Курейчик В.В., Курейчик В.М. Генетические алгоритмы. ООО Издательская фирма «Физико-математическая литература», 2010. 366 с. / Gladkov L.A., Kurejchik V.V., Kurejchik V.M. Geneticheskie algoritmy. OOO Izdatel'skaya firma "Fiziko-matematicheskaya literatura", 2010. 366 p. (in Russian).
16. Соболь И. М. Метод Монте-Карло. Наука, 1985. 64 c. / Sobol' I. M. Metod Monte-Karlo. Nauka, 1985. 64 p. (in Russian).
17. Левитин А.В. Алгоритмы: введение в разработку и анализ. Издательский дом Вильямс, 2006. 575 с. / Levitin A.V. Algoritmy: vvedenie v razrabotku i analiz. Izdatel'skij dom Vil'yams, 2006, 575 p. (in Russian).
18. Альхимович М. А. Метод золотого сечения для решения задач минимизации. БНТУ, 2017 г., стр. 122–123 / Al'himovich M.A. Metod zolotogo secheniya dlya resheniya zadach minimizacii. BNTU, 2017, pp. 122–123 (in Russian).
19. Subasi M., Yildirim N., Yildiz B. An improvement on Fibonacci search method in optimization theory. Appl. Math. Comput. Elsevier, vol. 147, № 3, 2004, pp. 893–901.
20. Курейчик В. М. Генетические алгоритмы и их применение. Таганрогский государственный радиотехнический университет, 2002. 242 c. / Kurejchik V.M. Geneticheskie algoritmy i ih primenenie. Taganrogskij gosudarstvennyj radiotekhnicheskij universitet, 2002. 242 p. (in Russian).
21. Рыбалко М. А., Иванова Е. А. Тестирование программного обеспечения, методы тестирования. Информационное общество: современное состояние и перспективы развития, 2017 г., стр. 320–322. / Rybalko M.A., Ivanova E.A. Testirovanie programmnogo obespecheniya, metody testirovaniya. Informacionnoe obshchestvo: sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya, 2017, pp. 320–322 (in Russian).
22. Дэвис А. Асинхронное программирование в C# 5.0. Litres, 2022. / Devis A. Asinhronnoe programmirovanie v C# 5.0. Litres, 2022 (in Russian).
23. Питолин М. В., Мачтаков С. Г. Организация поиска в базе данных на основе интеллектуализации принятия решений. Пожарная безопасность проблемы и перспективы, том 2, № 1 (6), 2015 г., стр. 395–399. / Pitolin M.V., Machtakov S.G. Organizaciya poiska v baze dannyh na osnove intellektualizacii prinyatiya reshenij. Pozharnaya bezopasnost' problemy i perspektivy, 2015, vol. 2, № 1 (6), pp. 395–399 (in Russian).
24. Jiang N. Michelogiannakis G., Becker D., Towles B., Dally W.J. Booksim 2.0 user’s guide. Standford Univ., 2010. 11 p.
Review
For citations:
AMERIKANOV A.A., TARZHANOV T.V., ROMANOVA I.I., ROMANOV A.Yu. Development of Methods for Automating High-Level Modeling of Networks-on-Chip. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2023;35(5):67-80. (In Russ.) https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-35(5)-5
Email this article 