Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Redes e Serviços de Comunicação. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado. Ciência da Informação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Laboratório Nacional de Engenharia Civil. 2010

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000424524-Texto+Completo-0.pdf: 1961872 bytes, checksum: 05389810cf9264c18fc855018d938536 (MD5) Previous issue date: 2010 / The growing number of applications running on emerging MPSoCs can be characterized by their high demand of computation and communication in different parts of the chip. The processing elements that execute these applications bring a dynamic and unpredictable nature to the on-chip traffic, due to the variability on data injection rates that they can generate. Networks on chip (NoCs) are the communication infrastructure to be used in such systems, due to their performance, reliability and scalability. To deal with the dynamic behavior of the application traffic, several methods are proposed at the system level (at runtime) and at the architecture level (at design time). The subject of this Thesis is the use of techniques for adaptability in NoCs at both system and architecture levels: buffer sizing and adaptive routing. The first technique introduces a decoupling buffer (D-buffer) on the target IP. This buffer receives data from the NoC with jitter, while the target IP consumes data from this buffer at the application rate, without jitter. Two problems must be solved to implement D-buffers: (i) which size must the buffer have? (ii) how much time should pass before data consumption starts (threshold)? A general method to define D-buffer size and threshold, considering the influence of packaging, arbitration, routing and concurrency between flows is presented. The second technique is an adaptive routing algorithm for NoCs, where the path between source and target IPs may be modified due to congestion events. The major part of the state of art proposals have a limited view of congestion, since each NoC router takes decisions based on the status of a few neighbors. Such local decisions may route packets to other congested regions, making the algorithm inefficient. This work presents a new method where congestion analysis considers information of all routers in the source-to-target path. This method relies on a protocol for QoS session establishment, followed by distributed monitoring and re-route to noncongested regions. Experimental results demonstrate the impact on multimedia flows with fixed and variable packet sizes (from real traffic traces) in the buffer sizing, and the percentage of deadline violations as a function of the D-buffer size. In terms of adaptive routing, the obtained results present the influence of different levels of traffic locality on packets latency, NoC occupation and adaptive routing reactivity to congestion events. / O crescente número de aplicações executando em MPSoCs emergentes pode ser caracterizado pela sua alta demanda de computação e comunicação nas diferentes parte do chip. Os elementos de processamento que executam estas aplicações trazem uma natureza dinâmica e imprevisível para o tráfego em chip, devido à variabilidade nas taxas de injeção de dados que eles podem gerar. As redes em chip (NoC – do inglês Network-on-Chip) são as estruturas de comunicação a serem utilizadas em tais sistemas, devido ao seu desempenho, confiabilidade e escalabilidade. Para lidar com o comportamento dinâmico do tráfego de aplicações, vários métodos de adaptação são propostos em nível de sistema (em tempo de execução) e em nível de arquitetura (em tempo de projeto). Esta Tese aborda o uso de técnicas de adaptação em NoCs em nível de sistema e de arquitetura: dimensionamento de buffer e roteamento adaptativo. A primeira técnica introduz um buffer de desacoplamento (D-buffer) no IP destino. Este buffer recebe dados da NoC com jitter, enquanto que o IP destino consome dados deste buffer na taxa da aplicação, sem jitter. Dois problemas devem ser resolvidos para a implementação de D-buffers: (i) qual tamanho este buffer deve possuir? (ii) quanto tempo deve ser esperado antes do início do consumo de dados (threshold)? Propõe-se aqui um método geral para definir o tamanho e threshold de D-buffers, considerando a influência do empacotamento, arbitragem, roteamento e concorrência entre fluxos. A segunda técnica é um algoritmo de roteamento adaptativo para NoCs, onde o caminho entre o IPs origem e destino pode ser modificado devido a eventos de congestionamento. A maior parte das propostas do estado da arte possui uma visão limitada de congestionamento, considerando que cada roteador da NoC toma decisões baseado no estado de seus vizinhos. Esta decisão local pode rotear pacotes a outras regiões congestionadas, o que pode tornar o algoritmo ineficiente. Este trabalho apresenta um novo método onde a análise de congestionamento considera informações de todos os roteadores no caminho entre a origem e destino. Este método é composto por um protocolo para estabelecimento de sessões QoS, seguido de monitoração distribuída e re-roteamento para regiões não congestionadas. Resultados experimentais demonstram o impacto de fluxos multimídia com tamanhos de pacotes fixo e variável (a partir de traces reais de tráfego) no dimensionamento de buffers, e o percentual de violações de prazos em função do tamanho do D-buffer. Em termos de roteamento adaptativo, os resultados obtidos apresentam a influência de diferentes níveis de localidade de tráfego na latência de pacotes, ocupação da NoC e reatividade do roteamento adaptativo a eventos de congestionamento.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000433647-Texto+Completo-0.pdf: 4232185 bytes, checksum: c4bc7e337648060436ec9e548192a2e2 (MD5) Previous issue date: 2011 / Multiprocessor systems on chip (MPSoCs) are being considered as a probable standard for implementing future embedded systems. The computational power of these platforms allows the simultaneous execution of several applications with different requirements. The use of networks-on-chip (NoCs) as the communication infrastructure in these platforms is a reality in academic research and industrial projects, as well NoCs are considered an alternative to traditional buses, offering as major advantages scalability and support to multiple parallel communications. However, the motivation for their use in SoCs (Systems-on-Chip) goes beyond these evident advantages, once NoCs can support several communication services with different levels of quality. Since applications running on MPSoCs are often composed by several communicating tasks, efficient support to communications has a key role on the performance of these and is a strategic area in the development of multiprocessed platforms. Many works have been conducted in the last decade in NoC and MPSoC areas, however few of these address the gap between the network (communication services) and application levels within NoC-based MPSoCs. This work aims at the implementation of different communication services at the network level and its availability at the application level, in this way bridging the gap between these levels by a better hardware/software integration. The followed design methodology starts with the implementation of specific mechanisms at the network level to support differentiated communication services. These services are exposed at the application level through primitives that compose a communication API (Application Programming Interface). The purpose of the approach is to offer to application developers’ software support to meet application communication requirements, especially to those applications with time constraints. The performed evaluations show the operation and the benefits obtained through the use of the implemented services, besides identifying some scenarios where these do not fit so well. / Sistemas multiprocessados em chip (MPSoCs - Multiprocessor Systems-on-Chip) estão sendo considerados como provável padrão para implementar os sistemas embarcados futuros. O poder computacional destas plataformas possibilita a execução simultânea de diversas aplicações com diferentes requisitos. O emprego de redes intrachip (NoCs – Networks-on-Chip) como infraestrutura de comunicação em tais plataformas é uma realidade em pesquisas acadêmicas e projetos industriais. NoCs são comumente vistas como alternativa aos tradicionais barramentos, oferecendo como principais vantagens escalabilidade e suporte a diversas comunicações em paralelo. Contudo, a motivação para o seu emprego em SoCs (Systems-on-Chip) vai além dessas vantagens óbvias, visto que NoCs podem suportar diversos serviços de comunicação com diferentes níveis de qualidade. Visto que comumente as aplicações que executam em MPSoCs são compostas por diferentes tarefas comunicantes, o eficiente suporte à comunicação tem um papel fundamental no desempenho destas e é uma área estratégica no desenvolvimento de plataformas multiprocessadas. Muitos trabalhos têm sido conduzidos na última década nas áreas de NoCs e MPSoCs, entretanto poucos tratam a lacuna existente entre os níveis de rede (serviços de comunicação) e de aplicação em MPSoCs baseados em NoC. Este trabalho tem por objetivo a implementação de diferentes serviços de comunicação no nível de rede e a disponibilização destes no nível de aplicação, preenchendo assim a lacuna existente entre tais níveis através de uma melhor integração hardware/software.A metodologia de projeto seguida neste trabalho parte da implementação de mecanismos específicos no nível da rede, os quais dão suporte a serviços de comunicação diferenciados. Tais serviços são expostos no nível de aplicação através de primitivas que compõem a API (Application Programming Interface) de comunicação. O propósito desta abordagem é oferecer ao desenvolvedor de aplicações meios, em software, para satisfazer os requisitos de comunicação das aplicações, especialmente daquelas com restrições temporais. As avaliações realizadas mostram o funcionamento e os benefícios obtidos através da utilização dos serviços implementados, além de apontar alguns cenários onde estes não se adequam tão bem.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000402108-Texto+Completo-0.pdf: 3755135 bytes, checksum: 7d348d529638f63dbd140311e4213857 (MD5) Previous issue date: 2008 / The growing demand for system-on-Chip (SoC) time-to-market reduction leads to relevant changes in the way such systems are designed. One of the critical components in any SoC is the intra-chip architecture employed to enable communication among the SoC processing elements. Traditionally, intra-chip communication architectures are implemented based on multipoint structures such as shared busses. However, as SoC complexity grows following the silicon technology evolution, busses tend to display growing limitations related to figures like scalability, power consumption and degree of parallelism. Due to these limitations, structures like networks-on-chip (NoCs) have gained attention as ways to allow overcoming the limitations due to the use of shared busses. NoCs enlarge the design search space of intra-chip communication architectures and bring forward a set of advantages when compared to shared busses, including more systematic methods to scale communication bandwidth, reduction of global wiring, pointto- point multiple wires leading to power reduced interconnect and the capacity to easily define the degree of parallelism in communication. The NoC design process has been a target for academic and industrial efforts. This work contributes with an evaluation of a design process that has found growing acceptance, the behavioral synthesis. This is corroborated by the current availability of several commercial CAD tools that support it. The specific design process employed here is the one supported by the Cynthesizer environment of FORTE Design Systems. This environment was neither conceived with specific facilities for the design of intra-chip communication architectures nor has any associated design framework for this task. However, the easiness with which Cynthesizer allows the modeling of such structures rendered makes it interesting to perform the cited evaluation work. To do so, case studies of 2D torus topology NoCs were selected. This topology is not quite explored in the literature as a target of NoCs. The main contributions of this work are the evaluation results of using behavioral synthesis methods to produce intra-chip communication structures and the adaptation of deadlock-free algorithms for the chosen topology. These algorithms were originally proposed for networks with 2D mesh and unidirectional 2D torus topologies which have been adapted for a 2D bidirectional torus topology. As a result of the evaluation it is possible to conclude that the current state of the art in behavioral synthesis needs to evolve to include processes for the generation and optimization of intra-chip communication architectures. The obtained results are significantly inferior in terms of area overhead and speed when compared to implementations starting from handwritten RTL code, even after significant optimizations and design space exploration. This work demonstrated however a positive factor of using behavioral synthesis, which is the easiness to model and evaluating routing algorithms. / A crescente demanda pela redução do time-to-market para SoCs (System-on-chip) leva a mudanças essenciais na maneira como esses sistemas são concebidos. Um dos componentes críticos em qualquer SoC é a arquitetura interna de comunicação entre módulos do sistema. Tradicionalmente, estas são implementadas como arquiteturas de comunicação baseadas em barramentos. Contudo, a medida que a complexidade de SoCs cresce com a evolução tecnológica, barramentos apresentam crescentes limitações com relação a escalabilidade, consumo de potência e paralelismo. Devido a estas limitações, estruturas do tipo redes intrachip ou NoCs (Networks-on-Chip) têm ganho crescente destaque como forma de permitir superar as limitações derivadas do uso de barramentos em SoCs. Tais redes ampliam o espaço de soluções de projeto de estruturas de comunicação intrachip e trazem como vantagem largura de banda escalável de forma mais sistemática, o uso de conexões ponto a ponto curtas com menor dissipação de potência e a capacidade de facilmente definir o grau de paralelismo da comunicação. O processo de projeto de NoCs tem sido alvo de esforços da indústria e do meio acadêmico e este trabalho contribui com a avaliação de um processo de projeto que está retomando força com ferramentas comerciais, a síntese comportamental. O processo de projeto avaliado aqui, especificamente aquele ao qual dá suporte o ambiente Cynthesizer da FORTE Design Systems, não foi concebido para dar suporte ao projeto de arquiteturas de comunicação intrachip e não possui associados arcabouços de projeto para tal tarefa. No entanto, a facilidade de modelagem dessas estruturas mostrou-se atraente para realizar tal avaliação. Para tanto, foram escolhidos estudos de caso de NoCs com topologia toro 2D bidirecionais, pouco exploradas na literatura. Como contribuições deste trabalho cita-se a avaliação da síntese comportamental para o projeto de NoCs e a adaptação de algoritmos livres de (deadlocks) da literatura. Tais algoritmos foram propostos para redes de topologia malha e para toro unidirecional, e neste trabalho realizaram-se adaptações para uso destes em redes toro bidirecionais. Como resultado da avaliação, conclui-se que o estado da arte da síntese comportamental ainda precisa avançar e incluir processos para a geração e otimização de arquiteturas de comunicação intrachip. Os resultados obtidos são significativamente inferiores àqueles derivados de codificação direta no estilo RTL em termos de área e velocidade, mesmo depois de aplicado esforços significativos de otimização de código e exploração do espaço de projeto. Este trabalho demonstrou, contudo um fator positivo da síntese comportamental, qual seja a facilidade de modelagem e avaliação de algoritmos de roteamento.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciência da Informação, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-05-06T15:47:20Z No. of bitstreams: 1 2016_LilianeJuvênciaAzevedoFerreira.pdf: 7682347 bytes, checksum: eeb9bb3c334129ab22df863926c6fbdc (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-05-13T13:36:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LilianeJuvênciaAzevedoFerreira.pdf: 7682347 bytes, checksum: eeb9bb3c334129ab22df863926c6fbdc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-13T13:36:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LilianeJuvênciaAzevedoFerreira.pdf: 7682347 bytes, checksum: eeb9bb3c334129ab22df863926c6fbdc (MD5) / A crescente importância atribuída à informação e ao conhecimento tem levado às organizações a busca por adequações tecnológicas e recursos humanos qualificados como meio estratégico no alcance de objetivos. A justificativa dada a essa importante consideração deve-se o contínuo desenvolvimento das tecnologias da informação e da comunicação que vem desenvolvendo a produção de informação e conhecimento. A Gestão do Conhecimento como prática de disseminação de conhecimento implícito em organizações tem sido uma alternativa interessante para a administração organizacional. E as redes de conhecimento, elo sistemático constituído por especialistas dentro de uma organização, constitui em grupo de pessoas socialmente envolvidas com o propósito de criar, gerar e disseminar conhecimento a favor do desenvolvimento institucional. As instituições públicas se enquadram perfeitamente neste contexto, visto que podem ser consideradas organizações. Para tanto, esta pesquisa tem como principal proposta analisar como as redes de conhecimento se configuram em instituições públicas, tomando como campo empírico um sistema de bibliotecas de uma universidade federal. A pesquisa se caracteriza como descritiva, com abordagem mista – qualitativa e quantitativa – utilizando o estudo de caso como método de investigação e a análise de redes sociais como técnica de análise dos dados. As etapas constituíram em: identificação dos atores do conhecimento do SiBI/UFG, por meio de documentos institucionais; exame do perfil de conhecimento da equipe a partir de questionários e, por fim, análise da configuração dos relacionamentos, utilizando grafos na ilustração. As redes encontradas ilustram laços enfraquecidos no sistema como um todo. No entanto, em certa medida, mais fortes nos grupos de bibliotecas, configurando em uma rede social fragmentada. Concluiu-se, a partir dos resultados em ARS, que a Gestão do Conhecimento é um método inexistente no SiBi, com algumas características apenas. Acredita-se que a criação de um modelo de gestão baseado no conhecimento organizacional poderá fortalecer os vínculos entre os membros, resultando em uma melhor execução das atividades institucionais. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The growing weightiness given to information and knowledge has been taking organizations in a path of searching for suitable technologies and qualified human resources capable of achieving their goals. The justification regarding this important statement lies on the continuous development of information and knowledge´s production. Knowledge management as a way of implicit knowledge spreading in organizations has been considered an interesting choice for organizational management. And the knowledge networks, systematic links formed by specialists inside an organization, are actually the group of people socially involved with the purpose of generate, manage and spread knowledge in favor of institutional development. Public institutions are a perfect example of this context, since they can be considered as organizations. This research has as its main goal to analyze how the knowledge networks configure themselves as public institutions, taking as empiric field a system of a federal university libraries.The research is characterised as a descriptive one, bringing a mixed approach - both qualitative and quantitative - using the case study as research method and the social networks analyzes as the data analyzes technique. The process steps where represented as: identification of the SIBI's knowledge actors, through institutional documentation; team's knowledge profile with the use of questionnaires and, at last, the relationship configuration analyzes, using graphs on the illustrations. Networksfoundillustrateweaklinksin the systemas a whole.However, ina certain measure, the stronger thelibrary groups, inconfiguringa fragmentarysocial network. It was concludedfrom the resultsinSNAthatKnowledge Managementisa non-existentmethod inSiBi/UFG, withsome featuresonly. It is believedthat the creation ofa management modelbased onorganizational knowledgecanstrengthen the bondsbetween members,resulting in betterperformance ofinstitutional activities.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2012-10-17T04:27:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:10:01Z : No. of bitstreams: 1 149280.pdf: 5675005 bytes, checksum: 017a4754781298a6bf3ae393f41397dd (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo detalhado dos métodos de autoconfiguração propostos para o protocolo IPv6 e tem como resultado principal a implementação de MIBs que atendem às necessidades genéricas de gerenciamento destes métodos.