Глобально асинхронный локально синхронный
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2020 г. ) |
Глобально асинхронная локально синхронная ( ГАЛС ) в электронике — это архитектура проектирования электронных схем , решающая проблему безопасной и надежной передачи данных между независимыми тактовыми доменами . GALS — это модель вычислений , появившаяся в 1980-х годах. Это позволяет проектировать компьютерные системы, состоящие из нескольких синхронных островов (с использованием синхронного программирования для каждого такого острова), взаимодействующих с другими островами с использованием асинхронной связи , например, с помощью FIFO .
Подробности
[ редактировать ]Схема ГАЛС состоит из набора локально синхронных модулей, взаимодействующих друг с другом через асинхронные оболочки. Каждая синхронная подсистема («тактовый домен») может работать на собственных независимых тактовых импульсах (частоте). Преимущества включают гораздо более низкие электромагнитные помехи (EMI). Схема КМОП (логические элементы) требует относительно большого тока питания при изменении состояния с 0 на 1. Эти изменения суммируются для синхронной схемы , поскольку большинство изменений инициализируются активным фронтом тактового сигнала. Поэтому на фронтах активной тактовой частоты возникают большие всплески тока питания. Эти пики могут вызвать сильные электромагнитные помехи и привести к неисправности схемы . Чтобы ограничить эти выбросы, большое количество развязывающих конденсаторов используется . Другим решением является использование стиля проектирования GALS, т.е. проектирование (локально) является синхронным (таким образом, его легче спроектировать, чем асинхронную схему ), но глобально асинхронным, т.е. существуют разные (например, со сдвигом по фазе, нарастающим и спадающим активным фронтом) режимы тактового сигнала, таким образом, Скачки тока питания не суммируются одновременно. Следовательно, стиль дизайна GALS часто используется в система на кристалле (SoC). [1] Он особенно используется в архитектурах сети на кристалле (NoC) для SoC. [2]
Некоторые более крупные схемы GALS содержат несколько процессоров.Обычно каждый процессор в таком асинхронном массиве простых процессоров имеет свой собственный независимый генератор.Этот генератор можно остановить, когда его процессор не выполняет никакой работы.
В некоторых случаях каждый ЦП делится на более мелкие модули, каждый со своей независимой тактовой частотой.или в некоторых случаях часы вообще отсутствуют ( Асинхронная схема § Асинхронный ЦП ).
См. также
[ редактировать ]- Синхронное программирование
- Асинхронное программирование
- Параллелизм (информатика)
- Асинхронная система
- Пересечение домена часов
- SIGNAL - синхронный язык, ориентированный на потоки данных, позволяющий использовать многотактовые спецификации и спецификации GALS.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чжокун ВАН и Омар ХАММАМИ. «Проектирование 24-процессорной системы на кристалле FPGA с сетью на кристалле». [1]
- ^ Кунду, Сантану; Чаттопадхьяй, Сантану (2014). Сеть на кристалле: следующее поколение интеграции системы на кристалле (1-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. п. 3. ISBN 9781466565272 . OCLC 895661009 .