基于动态旁路的NoC路由器虚拟通道高效功耗门控方法

《ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems》：An Efficient Virtual Channel Power-Gating Method using Dynamic Bypass in NoC Routers

　　随着晶体管尺寸不断缩小，静态功耗逐渐成为片上网络（NoC）整体功耗的重要组成部分。因此，许多功率门控方法已被提出以降低不断增长的静态功耗。然而，传统功率门控技术引入了新的问题，如高延迟、低可扩展性和网络断连。为解决这些问题，本文提出了一种高效的利用动态旁路的虚拟通道（VC）功率门控方法。首先，路由器的每个端口根据网络流量动态开关VC缓冲区，从而降低路由器的静态功耗。其次，在每个端口上创建一条直通旁路来处理直通数据包，并使用所有端口共享的动态旁路来处理其他类型的数据包。旁路机制使得即使在VC缓冲区停用时也能实现数据包弹出、传输和注入操作，有效地降低了数据包延迟，并通过优化的数据流管理提升了路由器性能。最后，实验结果表明，与基线路由器相比，所提出的功率门控方法平均降低了84.5%的静态功耗和8.4%的数据包延迟，同时将面积开销增加了13.29%。