SWIFT：基于令牌的NOC创新设计，降低功耗与延迟

SWIFT是一项针对芯片多处理器(CMPs)时代而设计的创新网络-on-chip(NOC)架构，发表于2010年的ICCD论文。该研究的焦点在于提升能源效率和降低延迟，以适应不断增长的处理器核心数量对低功耗通信的需求。SWIFT的设计目标是通过两种关键方法实现这一目标： 1. Token Flow Control (TFC): 为了减少路由器中的控制路径功耗，SWIFT采用了Token Flow Control技术，这摒弃了传统的flit缓冲机制。在TFC中，数据包被分割为令牌，每个令牌代表一个数据传输操作。通过这种方式，路由器不再需要为每个数据包预留缓冲区，从而节省了大量与缓冲相关的动态功耗。这种改进使得控制路径的能耗降低了38%，体现了对节能设计的重视。 2. Low-Voltage Swing Crossbars and Links: 在数据路径层面，SWIFT采用低电压摆幅交叉总线和连接器，目的是进一步减小了信号传输过程中的能量消耗。通过优化信号驱动和接收的电压幅度，以及利用低功耗设计，SWIFT能够在保持性能的同时，降低了大约39%的互联能耗。 整体而言，SWIFT的设计策略旨在通过技术创新来应对高速、高核心数CMPs中日益严峻的能源和性能挑战。通过实验验证，一个运行在400MHz的2x2核心原型验证了这一设计的有效性。这对于现代高性能集成电路设计者来说，是一个具有重要意义的成果，因为它不仅提供了更高的能效，还可能推动整个NOC技术的发展，使之朝着更加绿色和高效的未来迈进。随着半导体工艺的进步，像SWIFT这样的设计思路将继续在未来的芯片设计中扮演重要角色。