Meng Liu försvarar sin doktorsavhandling i datavetenskap

Disputationer och licentiatseminarier

Datum: 2017-06-20
Tid: 09.15
Plats: Mälardalens högskola, sal Gamma, Västerås.

Meng Liu vid akademin för innovation, design och teknik försvarar sin doktorsavhandling “Real-Time Communication over Wormhole-Switched On-Chip Networks” den 20 juni i sal Gamma på MDH i Västerås.

Titel: “Real-Time Communication over Wormhole-Switched On-Chip Networks”

Serienummer: 232.

Opponent är professor Christian Fraboul, University of Toulouse. Betygsnämnden består av docent Ingo Sander, KTH Kungliga tekniska högskolan, docent Martina Maggio, Lunds universitet och adjungerad professor Tiberiu Seceleanu, MDH. Reserv är professor Jan Carlson, MDH.

Sammanfattning

I ett modernt industrisystem har kravet på beräkningskapacitet ökat dramatiskt. Detta för att möjliggöra för ett högre antal funktioner, för att behandla en större mängd data eller för att göra snabbare och säkrare beslut under körtid. För att klara de ökade beräkningskraven blir flerkärniga processorer idag en allt mer attraktiv lösning. På en processor med många kärnor kan ett stort antal program köras parallellt och på så sätt öka beräkningsprestandan. Network-on-Chip (NoC) är ett sammankopplingsmedium mellan kärnor på en parallell plattform, som vanligtvis används i flerkärniga processorer eller så kallade system-on-chips i allmänhet.

Inbyggda realtidssystem har använts i stor utsträckning i årtionden. Utöver funktionell korrekthet är timing också en avgörande faktor i sådana system. Avvikelse från uppställda tidskrav kan leda till försämrad prestanda eller till och med skada med dödlig utgång. Samtidigt som man kör realtidsapplikationer på processorer med många kärnor, är det också viktigt att ett kommunikationssystem som NoC uppfyller krav på timing. Många designers av realtidssystem överdimensionerar mängden resurser som krävs för att garantera uppfyllandet av tidskrav. Denna designstrategi är säker med avseende på att uppfylla tidskrav men kan leda till betydande underutnyttjande av resurser. Denna avhandling riktar in sig på detta potentiella underutnyttjande av resurser i samband med design och analys av det NoC som används i realtidssystem. I avhandlingen föreslår vi flera lösningar för att förbättra schemaläggningen av realtidstrafik över så kallat wormhole-switched NoC för att på så sätt förbättra resursutnyttjandet av hela systemet. De föreslagna lösningarna fokuserar huvudsakligen på utvecklandet av två aspekter: (1) mer exakta och effektiva tidsanalyser; samt (2) mer kostnadseffektiva schemaläggningsmetoder.

Resultaten som presenteras i avhandlingen visar på signifikant förbättring av både analys och schemaläggning av realtidskommunikation över två vanliga typer wormhole-switched NoCs.