تصميم خوارزمية توجيه FCM ضمن شبكات NoC واختبار أدائها مع الخوارزميات الحتمية والتكيفية
الملخص
يسمح الاختيار الأمثل لخوارزمية التوجيه ضمن الشبكات المدمجة على الشريحة بموازنة الحمل بشكل منتظم عبر القنوات. كما أن أداء خوارزمية التوجيه المطبقة في أي شبكة NoC يتحكم بشكل رئيسي بقيم جودة الخدمة التي يمكن تحقيقها، ومن هذا المنظور يجب مراعاة العديد من القضايا لتطوير خوارزميات توجيه جديدة، ويشمل ذلك فحص نقاط القوة والضعف والقدرات بالنسبة لخوارزميات التوجيه الحالية والشائعة. يسعى هذا البحث إلى بناء وتصميم خوارزمية توجيه مطورة تلائم بنية الشبكةFC-Mesh وطبيعة التوصيل المطبقة فيها، تعرف هذه الخوارزمية باسم FCM. ومن ثم اختبار فعالية هذه الخوارزمية مع خوارزميات التوجيه التكيفية والحتمية الملائمة لشبكة المصفوفات ثنائية البعد من خلال استدعاء هذه الخوارزميات بشكل ضمني مع الخوارزمية المقترحة بغية دراسة قيم بارامترات جودة الخدمة التي يمكن أن تحققها. أظهرت نتائج الاختبار أن مستويات جودة الخدمة التي حققتها الخوارزمية المقترحة FCM على طوبولوجيا FC-Mesh كانت تتغير مع تزايد الحمل، فقد كان أداء الخوارزمية المقترحة FCM مع الخوارزميات الحتمية هو الأفضل من حيث الإنتاجية وزمن التأخير لكن فقط عند الأحمال الصغيرة. بينما أظهرت خوارزمية FCM مع الخوارزميات المتكيفة كلياً عند الأحمال المتوسطة والعالية أداءً عالياً من حيث جودة الخدمة، فيما حققت الخوارزميات المتكيفة جزئياً نسب متفاوتة بجودة الخدمة تبعاً لحركة المرور المطبقة ولتغير معدل الحقن.
المراجع
[B]. Das, M, (June 2022). “Architecture of Multi-Processor Systems using Networks on Chip (NoC): An Overview”, CVR Journal of Science and Technology, Vol. 22, No.4.
[C]. Trik, M; Mohammad, A; Ghasemi, F; Pouryeganeh, P, (25 April 2022). “A Hybrid Selection Strategy Based on Traffic Analysis for Improving Performance in Networks on Chip”, Journal of Sensors, Article ID 3112170, 19 pages.
[D]. Biglari, S; Hosseini, F; Upadhyay, A; Zhao,H, (2024). “Survey of Network-on-Chip (NoC) for Heterogeneous Multicore Systems”, IEEE 17th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC).
[E]. Lit, A; Suhaili, S; Kipli, K; Rajaee, N, (Feb 2025). “Performance Analysis of NoC and WiNoC in Multicore System Architectures”, International Journal of Networked and Distributed Computing, 13:13.
[F]. Bouguettaya, A; et al, (2016). “A New 2D Mesh Routing Approach for Networks on Chip”, UBMA, Rev. Sci. Technol., Synthèse 32: 98 -105.
[G]. Manzoor, M; Naaz Mir, R; Hakim, M, (2021). “A Review of Design Approaches for Enhancing The Performance of NoCs at Communication Centric Level”, Scalable Computing: Practice and Experience, ISSN 1895-1767, Volume 22, Issues 3, pp. 347–364, SCPE.
[H]. Sllame, A; Salama, N, (2021). "Applying MPLS Technique as On-Chip Communication Means for Network-on-Chip with Mesh Topology", Proceeding of the 28Th Conference of FRUCT Association.
[I]. Trik, M; et.al, (2022). “A Hybrid Selection Strategy Based on Traffic Analysis for Improving Performance in Networks on Chip”, Hindawi Journal of Sensors Volume, Article ID 3112170, 19 pages.
[J]. Tyagi, S; Agarwal, A; Avasthi, V; Maheshwari, P, (2020). ”An automated fault-tolerant route discovery with congestion control using TFRF model for 3D network-on-chips”, Int. J. Communication Networks and Distributed Systems, Vol. 24, No. 1.
[K]. Lallas, E, (January 12, 2021). "An Evaluation of Routing Algorithms in Traffic Engineering and Quality of Service Provision of Network on Chips", Scientific Research Publishing Engineering, 13, 1-17.
[L]. Gangwar, D; Kashyap, A, (August 14, 2024). “West First Turn Routing Algorithm with Backtracking Mechanism for on Chip Networks”, ECTI Transactions on Electrical Engineering, Electronics, and Communications.
[M]. Nejad, M, (September 2020). “Parametric Evaluation of Routing Algorithms in Network on Chip Architecture”, International Journal of Computer Systems Science & Engineering, Vol. 35, No. 5.
[N]. Kalahroudi, P, M; Yaghoubi, E; Barekatain, B, (16 Sep, 2020). ”IAM: an improved mapping on a 2‑D network on chip to reduce communication cost and energy consumption”, Springer Science Business Media, LLC, part of Springer Nature.
[O]. Mahfoud, A, (2025). “Design of an Improved Mesh Topology with Integrated Connectivity and Study of its Properties”, Tartous University Journal for Scientific Research and Studies, Engineering Sciences Series, Vol. 9, No. 5.
[P]. Ghaffarian, H; Sadeghizadeh, M, (2023). “Parsim: A Parametric Simulation Application for Wireless Sensor Networks Based on NS2 Simulator”, Int. J. Nonlinear Anal. Appl. 14 (2023) 1, 2603–2616, ISSN: 2008-6822 (electronic).
[Q]. Kutuzov, D; et al, (October 2024). “Simulation of NoC Communication Structures Performance for Self-Similar Traffic”, IEEE, 2024 8th International Conference on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT).
