An Optimal SMT Processor Architecture for IPv4 Packet Routing

IPv4 라우팅에 적합한 SMT 아키텍처 개발

  • 임정빈 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 홍인표 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 조정현 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 이용석 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2004.03.01

Abstract

Network systems have been developed to meet the high performance of forwarding packets and flexibility for providing various services, so network processor emerged. In order to improve the performance of network processors, fast external interface and special functional units have been used. Recently as an architectural method of improving performance, the SMT(Simultaneous Multi Threading) architecture is proposed, but this architecture is difficult to implement due to its complexity. Therefore research for architectural optimization is needed to develop the SMT network processors. In this paper we analyze each functional units on performing network algorithms and propose an optimized SMT network Processor architecture.

네트웍 시스템은 빠른 트래픽 처리속도와 다양한 서비스 제공을 위한 유연성이라는 두 가지 측면을 모두 만족시키기 위하여 발전되어 왔고 이러한 결과로 네트웍 프로세서가 출현하게 되었다. 네트웍 프로세서의 성능을 향상시키는 방법으로는 고속의 외부 인터페이스와 전용 연산기 등을 이용하는 방법들이 사용되어왔다. 최근에 이르러 이러한 방법 이외에 아키텍쳐적인 방법을 이용한 SMT(Simultaneous MultiThreading) 네트웍 프로세서의 구조가 제안되었는데 SMT 구조는 설계의 복잡성으로 인하여 상용화에 어려움이 있다. 따라서 SMT 구조의 네트웍 프로세서를 개발하기 위해서는 SMT 구조의 하드웨어 간략화 측면의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 SMT 구조의 각 유닛들이 네트웍 알고리즘을 실행하는데 있어서의 영향을 분석하고 그 결과를 바탕으로 최적화된 SMT 네트웍 프로세서의 구조를 제안하였다.

Keywords

References

  1. IEEE Network Survey and Taxonomy of IP Address Lookup Algorithms Miguel,A.;Ruiz Sanchez;Ernst W. Biersack;Walid Dabbous
  2. IEEE JOURNAL ON SELECTED AREAS IN COMMUNICATIONS v.17 no.6 IP-Address Lookup Using LC-Tries Stefan Nilsson;Gunnar Karlsson https://doi.org/10.1109/49.772439
  3. Proceedings of Algorithms and Experiments Fast address lookup for Internet routers Stefan Nilsson and Gunnar Karlsson
  4. 2000 International Conference on Supercomputing Characterizing Processor Architectures, for Programmable Network Interfaces Patrick Crowley;Marc E. Fiuczynski;Jean Loup Baer;Brian N. Bershad
  5. High-Performance Computer Architecture, 1999. Proceedings. Fifth International Symposium On Out-of-order execution may not be cost-effective on processors featuring simultaneous multi-threading Hily,S.;Seznec,A.
  6. Proceedings of the 22nd Annual International Symposium on Computer Architecture Simultaneous Multithreading: Maximizing On-Chip Parallelism Dean Tullsen;Susan Eggers;Henry Levy
  7. ARM Architecture Reference Manual Part A CPU Architecture ARM
  8. Compiler, Linker and Utilities Guide ARM Developer Suit version 1.1 ARM
  9. Network Processing Forum IXP 2400 Intel Network Processor IPv4 Forwarding Benchmark Full Disclosure Report for Gigabit Ethernet David Meng;Eswar Eduri Manohar Castelino