Un árbitro de frente de onda es un circuito que se utiliza para tomar decisiones que controlan la barra transversal de una estructura de interruptores de alta capacidad en paralelo. [1] Se comercializó en los conjuntos de chips TT1 y TTx diseñados por Abrizio y vendidos por PMC-Sierra .
Contexto
Una barra transversal es la parte central de una estructura de interruptores de barra transversal que conecta las entradas a las salidas. Un conjunto de decisiones de qué entradas están conectadas a qué salidas deben tomarse en cada período de arbitraje. En aplicaciones de conmutación de celdas de alta velocidad o conmutación de paquetes , el período de arbitraje es muy corto. A menudo hay millones o miles de millones de períodos de arbitraje por segundo.
Un árbitro es el circuito que toma la decisión sobre cuál de los muchos interruptores de la barra transversal debe cerrarse. La velocidad es un criterio de diseño clave de un árbitro en algunas aplicaciones.
Descripción del algoritmo
Un árbitro de frente de onda es un tipo particular de árbitro que está optimizado para operaciones de alta velocidad. Para un conmutador de unidifusión, el algoritmo es el siguiente:
- La decisión comienza en un único punto de la matriz xy que representa los interruptores físicos, por ejemplo, la esquina superior izquierda.
- En función de las solicitudes, se toma la decisión de cerrar ese interruptor, conectando la entrada y la salida correspondientes.
- El resultado de esta decisión se alimenta a la derecha a lo largo del eje de la matriz que representa la entrada y hacia abajo a lo largo del eje de la matriz que representa la salida.
- Los resultados del primer cálculo permiten entonces el siguiente cálculo en el punto de la derecha y en el punto de abajo y se toma la decisión de cierre del interruptor en cada uno de esos dos puntos.
- Los resultados de estos dos cálculos subsiguientes se envían luego a los puntos que se encuentran debajo y a la derecha de ellos. Estos resultados permiten tomar decisiones en los siguientes tres puntos que se encuentran a la derecha y debajo.
- Estos resultados se muestran nuevamente a la derecha y abajo.
- En el caso de que el cálculo no se inicie en la esquina superior izquierda, los resultados se envuelven desde la derecha hasta la primera columna izquierda y desde la parte inferior hasta la fila superior.
- El cálculo continúa hasta que se hayan tomado todas las decisiones.
Beneficio de uso
Los beneficios de este tipo de cálculo incluyen:
- Velocidad: el algoritmo se puede implementar de manera combinatoria (sin registros de hardware ), lo que permite que el frente de onda se propague a través de gran parte o toda la matriz en uno o unos pocos períodos de reloj.
- Regularidad: los nodos de la estructura física utilizados para calcular esto son todos idénticos. Esto a menudo se denomina cálculo sistólico . Las estructuras regulares a veces pueden conducir a implementaciones de semiconductores compactos .
Variantes
Existen numerosas variantes de este método, que incluyen:
- Aleatorizar o barajar el orden en el que se consideran las filas y columnas. Generalmente es necesario algún tipo de mezcla para lograr la equidad.
- Variantes de multidifusión de este método en las que una entrada se puede conectar a varias salidas en una o varias pasadas.
Referencias
- ^ Gelenbe, E .; Bagchi, K .; Zobrist, G. (1999). Diseño de sistemas de red . Taylor y Francis. pag. 6. ISBN 978-90-5699-635-2. Consultado el 13 de septiembre de 2018 .