I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   802~ 809   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp802 - 809             802       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Pe r f o r m a n c e a n a l y si s   o f   r e d u c i n g   r o u t e r   i n   r i n g   a n d   m e sh   t o p o l o g y   f o r   N e t w o r k - on - C h i p   ( N o C )   a r c h i t e c t u r e       N Y e n   P h i n g 1 ,   M . N . M o h d   Wa r i p 2 ,   P h ak l e n   Eh k an 3 ,   R   B ad l i s h ah   A h m ad 4 F . W . Zu l k e fl i 5   1 , 2 , 3 , 5 S c h o o l   o f   C o m put e r   a n C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s ,   M a l a y s i a   4 F a c ul t y   of   I n f o r m a t i c s   a n C o m pu t i ng   U n i v e r s i t y   S ul t a Z a i na l   A bi di ( U n i S Z A ) ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e 27 ,   2 018   R e v i s e N o v   25 ,   2018   A c c e pt e D e c   7 ,   20 1 8       T he   s i z e   o f   t he   t r a n s i s t o r   ha s   r e a c he phy s i c a l   pr o c e s s o r   l i m i t a t i o i pa r t i c ul a r   f o r   t r a d i t i o na l   b us - ba s e a nd  po i n t - to - po i nt   a r c hi t e c t ur e   i s y s t e m - on - c hi ( S o C ) .   T h e r e f o r e ,   n e t w o r k - on - c hi ( N o C )   w a s   p r o po s e a s   a   s o l ut i o n.   T h e   pe r f o r m a nc e s   r e qu i r e f o r   t h e   o pt i m i z a t i o o f   t he   N o C   a r e   l o w   ne t w o r l a t e nc y ,   l o w   po w e r   c o ns um pt i o n,   s m a l l   a r e a ,   a n h i g t h r o ug hput .   H o w e v e r ,   r e c e nt l y   t he   s i z e   o f   t he   N o C   a r c hi t e c t ur e   ha s   i nc r e a s e a nd  t he   c om m uni c a t i o be t w e e c o r e s   t o   c o r e   be c o m e   c o m pl i c a t e d .   T o   o v e r c o m e   t hi s   d i s a dv a nt a g e s ,   t o po l o gy   pl a y s   a i m po r t a n t   r o l e .   I t hi s   pa p e r ,   w e   r e duc e   t he   n um be r   o f   t he   r o ut e r   i t he   16  c o r e s   a n 64  c o r e s   r i ng   a nd  m e s t o po l og i e s   by   c o nne c t e m o r e   num be r s   o f   no de   i e a c r o ut e r .   R e s ul t   s ho w s   t ha t   r e duc i ng   t he   num b e r   o f   t h e   r o u t e r   i 64   c o r e s   r i ng   t o po l o gy   o u t pe r f o r m s   t he   c o nv e nt i o na l   t o po l o g i e s   i t e r m   o f   a r e a ,   po w e r   c o ns um pt i o n ,   l a t e nc y ,     a nd  a c c e pt e pa c ke t   r a t e .   R e duc i ng   r o ut e r   i 64  c o r e s   r i ng   t o po l o gy   de c r e a s e   t he   a v e r a g e   a r e a ,   po w e r   c o ns um pt i o n,   l a t e nc y ,   a nd  i nc r e a s e   t h e   a v e r a g e   a c c e pt e pa c ke t   r a t e   by   160. 45 % ,   2 3. 88 % ,   5 4. 76 % ,   a nd  22 3. 88 %   o v e r   t he   6 c o r e s   m e s h ,   r e duc i ng   r o ut e r   i n   m e s h ,   r i ng ,   a nd   c r o s s - l i nk   m e s t o po l o g i e s .   Ke y w or ds :   N e t w o r k - on - c h i p   R e duc i n r o ut e i a   m e s   R e duc i n r o ut e i a   ri n g   S y s t e m - on - c h i p   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   N Y e P h i ng,     S c h o o l   of   Co m put e a nd  Co m m ui c a t i o n   E n gi n e e r i ng,   U n i v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s ,   P a u h   P u t r a   M a i Ca m pus ,   0 2600   A r a u ,   M a l a y s i a .   E m a i l :   n y e n p h i ng@ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A s   t h e   num b e r   o f   c o r e   i n c r e a s i n g ,   t h e   m i c r o pr o c e s s o r   i n d us t ri a l   i s   m o v i n f r o m   s i ngl e   c o r e   t o   m ul t i - c o r e s .   T h e r e f o r e ,   a n   e ff i c i e n t   i nt e r c o nn e c t i o n   b e t w e e n   pr o c e s s o r   i s   r e qui r e d.   P o i n t - to - po i n t   a r c h i t e c t ur e   a nd  b us e s   a r c hi t e c t u r e   is   i nt r o duc e b e fo r e   n e t w o r k - on - c h i (N o C)  a r c h i t e c t u r e .   T h e   go o d s   of   b us e s   i n t e r c o nn e c t i o n   a r c h i t e c t u r e   a r e   s c a l a b l e   a n r e us a b l e ,   b ut   b e c a us e   of   t h e   s ha r e c h a nn e l   a s   t h e   b r o a dc a s t   c h a nn e l ,   o n l y   o n e   c o m m u n i c a t i o n   b e t w e e n   n o de s   i s   a l l o w e a t   a   t i m e .   W h e t h e   n u m b e r   o f   n o de   a n c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   a   s o ur c e   a n de s t i n a t i o n   n o de   i n c r e a s i ng,   t i m e   o de l a y   be c o m e   l o n ge r   a n t o t a l   pow e r   c o n s um pt i o n   i s   i n c r e a s i ng  a s   t h e   num b e r   o f   da t a   t o   b e   s e n t   i s   i n c r e a s i ng.   I n   t h e   po i n t - to - po i n t   a r c hi t e c t u r e ,   t h e   c o m pl e xi t y   of   w i r i ng  g r o w s   a s   t h e   num b e o f   IP   c o r e   i n c r e a s i n g ,   m a k i n g   i t   u na b l e   t o   s c a l e .     T o po l o g y   pl a y s   a n   i m po r t a n t   r o l e   i n   N o C,   c h o o s i n a   t o po l o g y   w i l l   a f fe c t   t h e   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e ,   s uc h   a s   i n c r e a s i ng  t h e   l a t e n c y ,   pow e r   c o n s um pt i o n   a nd  de gra da t i o n   i n   c o m m u ni c a t i o n   qu a l i t y   [2].     T h e   r o ut i n a r e a ,   de l a y ,   a n po w e r   c o n s um pt i o n   is   i n c r e a s i n a s   t h e   IP   c o r e   i n c r e a s i ng.   T h e r e f o r e ,   t h e   r e duc i n g   r o ut e r   i n   ri n g   a n d   m e s h   t o po l o gi e s   t e c hn i q ue   i s   p ro pos e d.   B e s i de s   t ha t ,   a   c r o s s - l i nk  m e s h   t o po l o g y   i s   p r o po s e by   a ddi ng  a d di t i o na l   l i n ks   t o   m e s h   t o po l o g y   t r e duc e   t h e   a v e r a ge   n u m b e r   o f   h o c o un t   t o   s e n d   t h e   pa c ke t   f r o m   s o ur c e   n o de   t o   de s t i n a t i o n   n o de .   F i gu r e   s h o w s   t h e   n e t w o r k - on - c h i a r c hi t e c t u r e .   A   N o C   c o n s i s t s   o f   a   r o ut e r,   p r o c e s s i n g   e l e m e nt   (P E ) ,   c h a nn e l ,   a nd  t he   n e t w o r i n t e r f a c e   (N I)  [1] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e s   ana l y s i s   o f   r e duc i ng   r out e r   i r i ng  and  m e s t op ol og y   f or   Ne t w or k - on - Ch i p…   ( Ng  Y e P h i ng )   803       F i gu r e   1 .   N o a r c hi t e c t u r e       T h i s   pa pe r,   w e   a n a l y z e i t s   a r c hi t e c t u r e   po t e n t i a l   i n   t e rm   of   t o t a l   a r e a ,   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n,   a v e r a ge   n e t w o r l a t e n c y ,   a n a v e r a ge   a c c e pt e pa c ke t   r a t e .   W e   pr o p o s e   a   r e duc i ng  r o ut e r   i n   ri n a n m e s t o po l o gi e s   a n d   c r o s s - l i n m e s h   t o po l o g y .   T h e   p r o po s e t o p o l o gi e s   i s   b a s e o n   16  c o r e s   a n 6 c o r e s   ri n a n m e s h   t o po l o g y .   T h e   a i m   o f   t h i s   w o r i s   t o   r e duc e   t h e   t o t a l   a r e a ,   t o t a l   po w e r   c o n s um p t i o n ,   a n a v e ra ge   l a t e n c y .   T h e   r e s t   o f   t h e   p a pe i s   o r g a n i z e a s   f o l l ow .   S e c t i on  p r e s e nt s   t h e   r e l a t e w o r k.   S e c t i o p r e s e n t s   t h e   de s i gn   o r e duc i n r o ut e r   i n   ri n a nd  m e s h   t o po l o gi e s .   S e c t i o n   pr e s e n t s   t h e   c r o s s - l i nk  m e s h   t o po l o g y .   S e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   r e s ul t s   a nd  a na l y s i s .   F i n a l l y ,   t h e   l a s t   s e c t i o n   c o n c l ude s   t h e   p a pe r.       2.   R ELA TED   WO R K S   T h e   n u m b e r   of   r e s e a r c h e r s   do i n r e s e a r c h   o n   n e t w o r k - on - c hi (N o C)  i s   i n c r e a s i ng.   T h e r e   a r e   s o m e   t e c hn i q ue   h a s   b e e n   p r o po s e t o   i m p r o v e d   t h e   N o pe r f o r m a n c e .   H e t e r o ge n e o us   a n h y b r i c l us t e r e d   t o po l o g y   i s   pr o po s e by   [3]  t o   o pt i m i z e   t h e   pe r f o r m a n c e s   o f   l a t e n c y   a n d   r e s po n s e   t i m e .   T h e   l a t e n c y   a n r e s po n s e   t i m e   a r e   a f f e c t e by   t h e   c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   c o r e s .   T h e r e fo r e ,   c h o o s i n a   s ui t a b l e   t o po l o g y   f o r   n e t w o r k - on - c h i a r c h i t e c t ur e   i s   i m po r t a n t   t o   o pt i m i z e   t h e   l a t e n c y   a n d   r e s po n s e   t i m e   b a s e o n   t h e   c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   c o r e s   a s   t h e   b a s i c   pa ra m e t e r .   I n   a d di t i o n,   a   s pe c t r a l   c l us t e ri n a p p r o a c h   t o   a ppl i c a t i o n   s pe c i f i c   n e t w o r k - on - c hi s y n t h e s i s   p r o po s e by   [ 4].   P r o po s e m e t h o us e c l us t e r   e n s e m b l e s   a n d   s pe c t r a l   c l us t e ri n t o   pa r t i t i o n   t h e   s y s t e m .   T h e   l i n b e t w e e n   e a c h   r o ut e r   i s   c r e a t e by   us i n de l a y   c o n s t r a i n e m i ni m u m   s pa nni n t r e e s .   I n   [5],   f o un o ut   t ha t   c l us t e r i ng   a n m e s s a ge   di s t a n c e   t ra de   of i n   t o r us   b a s e d   n e t w o r k - on - c h i p .   I t o r us   t o po l o g y ,   t h e   c l us t e ri n g   m e t ho h a s   t o   i n c r e a s e   t h e   i m p l e m e nt a t i o n   c o s t s .     T h e   c l us t e ri n t o r us   t o po l o g y   c o n s um e s   m o r e   po w e r   c o m pa re   t o   t o r us   t o po l o g y .   Cl us t e r i ng  m e t h o ds   i n   t o r us   t o po l o g y   i s   b e n e f i t e w h e n   t h e r e   i s   a   h i g h   de gr e e   of   c o m m uni c a t i o n   l o c a l i t y .   Re c o n f i gura b l e   c l us t e r   b a s e d   n e t w o r k - on - c h i p   f o r   a pp l i c a t i o s pe c i f i c   M P S o i s   p r o po s e by   [6].   T h e   n o de s   of   t h e   m e s h   t o po l o g y   i s   gr o upe i nt o   s o m e   c l us t e r .   T h e   f r e que n t l y   c o m m uni c a t i n t a s o f   a   gi v e n   a p pl i c a t i o n   i s   t h e   c l us t e r   i n   t h e   s a m e   g r o up.   T h e   r e s ul t s   f r o m   t h e   p r o po s e t e c h ni que   s h o w   a   l ow e r   pow e r   c o n s um pt i o n   a n pe r f o r m a n c e   e ff i c i e n c y .   E n e r gy   e ff i c i e n t   s e gm e n t a t i o n - l i n s t r a t e gi e s   fo r   t ra n s p a r e nt   IP   ov e r   W D M   c o r e   n e t w o r ks   i s   i n t r o duc e by   [7].   T h e   s e gm e nt a t i o n - l i nk  t e c hni que   by   us i n g   o pt i c a l   by pa s s   a n t ra f f i c   gr o o m i n ha s   r e duc e d   t h e   e n e r gy .       3.   TH E   D ES I G N   O F   R ED U C I N G   R O U TER   I N   R I N G   A N D   M ES H   TO P O LO G I ES     F i gu r e   s h o w s   t h e   4x4  a n 8 x8  m e s h   t o po l o gi e s .   Cu rr e nt l y ,   2D   m e s h   t o po l o g y   i s   w i de l y   us e b y   r e s e a r c h e r s   due   t o   a c c e pt e w i r e   c o s t   a n d   h i g b a n dw i dt h   [ 8].   I a   m e s t o po l o g y ,   n o de s   i s   c o nn e c t e a s   a   gri d.   I n   a   m e s h   t o po l o g y ,   t h e   po s i t i o n   o f   t h e   n o de   c a n   b e   re pr e s e n t e by   m   n   n o de   w h e r e   m   a n n   i s   t h e   n o de   n u m b e r   i x - a x i s   a nd  y - a xi s   r e s pe c t i v e l y .                                                             F i gu r e   2 .   4x a n d   8x8   m e s h   t o po l o gi e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 :     802    8 09   804   F i gu r e   s h ow s   t h e   de s i gn   of   r e duc e t h e   n um b e r   o r o ut e r   i n   4x4  a nd  8x8  m e s h   t o po l o g y .   E a c h   r o ut e r   i n   F i g u r e   i s   c o n n e c t e t o   c o r e s .   T o t a l   12  a nd  48   r o ut e r s   ha v e   r e duc e c o m pa r e t o   4x4  a n 8x8   m e s t o po l o g y .                                   F i gu r e   3 .   R e duc e r o ut e r   i n   4 x4  a n d   8x8   m e s t o po l o gi e s       F i gu r e   s h o w s   t h e   16  n o de s   a n d   64  n o de s   ri n t o po l o g y .   In  t h e   ri n t o po l o g y ,   e a c h   p r o c e s s i n e l e m e n t   i s   c o nn e c t e t o   t w o   n e i g h b o r s .   L o w   c o s t   i s   n e e de t o   i m pl e m e nt   ri n g   t o po l o g y .                                         F i gu r e   4 .   16   a n d   64  n o de s   r i ng  t o po l o gi e s       F i gu r e   s h o w s   t h e   de s i g n   o f   r e duc e n u m b e r   o f   r o ut e r   i 16  n o de s   a n d   64  n o de s   r i n g   t o po l o g y .   E a c h   r o ut e r   i s   c o n n e c t e t o   c o r e s .   T o t a l   12  a n 48  r o ut e r s   h a v e   r e duc e c o m pa r e t o   16  n o de s   a n 64   n o de s   r i n g   t o po l o gi e s .                                   F i gu r e   5 .   R e duc e r o ut e r   i n   1 a n d   64   n o de s   ri n t o po l o gi e s         4.   C R O S S - LI N K   M ES H   T O P O L O G Y     F i gu r e   s h o w s   a   64  n o de s   c r o s s - l i n m e s h   t o po l o g y .   T h i s   t o po l o g y   i s   fo r m e b a s e o n   m e s t o po l o g y .   A ddi t i o na l   8   l i nk  i s   us e t o   c r e a t e   c r o s s - l i n ks   i n   t h e   m e s h   t o po l o g y .   T h e   purpo s e   of   t h e   c r o s s   l i n k   i s   t o   r e duc e   t h e   num b e o f   h o c o un t   a n d   t h e   a v e ra ge   l a t e n c y   t o   s e n d   d a t a .           F i gu r e   6 .   64   N o de s   c r o s s   l i n k   m e s t o po l o g y     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e s   ana l y s i s   o f   r e duc i ng   r out e r   i r i ng  and  m e s t op ol og y   f or   Ne t w or k - on - Ch i p…   ( Ng  Y e P h i ng )   805   T h e   s um m a r y   of   a   n u m b e r   o f   h o c o un t   f o r   m e s h   a n c r o s s - li n m e s t o po l o gi e s   i s   s h o w n   i n     T a b l e   1   a n d   2 .   H o c o un t   r e f e rr e t o   t h e   di s t a n c e   b e t w e e n   t he   s o ur c e   n o de   a n d   t h e   de s t i na t i o n   n o de .     1 A v e r a g e  N u m b e r  o f  H o p  =   N i P a c k e tH o p N               [9 ]     W h e r e   N   i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   pa c k e t   a rri v e a t   t h e   de s t i na t i o n   n o de .   P a c ke t   h o de f i n e s   a s   t h e   num b e r   o h o c o un t   r e qui r e t o   s e n t h e   pa c ke t   f r o m   s o ur c e   n o de   t o   d e s t i na t i o n   n o de   [10].   B a s e o n   T a b l e   a n 2 ,   c r o s s - l i n m e s t o po l o g y   h a s   r e duc e t h e   a v e ra ge   n u m b e r   o f   h o c o un t   c o m pa r e t o   m e s t o po l o g y .       T a b l e   1 .   A v e r a ge   N um b e o f   H o Co un t   f o r   M e s h   T o po l o g y   S o u r c e   N o d e   D e s t i n a t i o n   N o d e   P a t h     N u m b e r   o H o p     0   63   0 →8 →1 6 →2 4 →3 2 →4 0 →4 8 →5 6 →5 7 →5 8 →5 9 →6 0 →6 1 →6 2 →6 3   14   16   39   1 6 →2 4 →3 2 →3 3 →3 4 →3 5 →3 6 →3 7 →3 8 →3 9   9   22   50   2 2 →3 0 →3 8 →4 6 →5 4 →5 3 →5 2 →5 1 →5 0   8   38   3   3 0 →2 2 →1 4 →6 →5 →4 →3     6   44   7   4 4 →4 5 →4 6 →4 7 →3 9 →3 1 →2 3 →1 5 →7   8   50   37   5 0 →5 1 →5 2 →5 3 →4 5 →3 7     5   63   48   5 5 →5 4 →5 3 →5 2 →5 1 →5 0 →4 9 →4 8     7       T a b l e   2 .   A v e r a ge   N um b e o f   H o Co un t   f o r   Co r s s - L i nk  M e s h   T o po l o g y   S o u r c e   N o d e   D e s t i n a t i o n   N o d e   P a t h   N u m b e r   o H o p   0   63   0 →9 →1 8 →2 7 →2 8 →3 6 →4 5 →5 4 →6 3   8   16   39   1 6 →1 7 →1 8 →2 7 →2 8 →3 6 →3 7 →3 8 →3 9   8   22   50   2 2 →2 1 →2 8 →3 6 →3 5 →4 2 →5 0   6   38   3   3 8 →3 0 →2 2 →1 3 →4 →3   5   44   7   4 4 →3 6 →2 8 →2 1 →1 4 →7   5   50   37   5 0 →4 2 →3 5 →3 6 →3 7   4   63   48   5 5 →5 4 →5 3 →5 2 →5 1 →5 0 →4 9 →4 8   7       5.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   In   t hi s   s e c t i o n ,   w e   i n v e s t i ga t e t h e   e ffe c t i ve n e s s   o t h e   pr o po s e t o p o l o gi e s .   Re duc i n t h e   n u m b e r   of  t h e   r o ut e i 16  c o r e s   a nd  64   c o r e s   r i n g   a nd  m e s t o po l o gi e s   i s   pr o po s e d.   T h e   t o t a l   a r e a ,   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n ,   a v e r a ge   n e t w o r l a t e n c y ,   a n d   a v e ra ge   a c c e pt e pa c ke t   ra t e   o f   t h e   m e s h ,   c r o s s - m e s h,   a nd  ri n t o po l o gi e s   i s   c o m pa r e w i t t h e   p r o po s e t o po l o gi e s .     B a s e o n   F i gu r e   a n d   8,   r e duc i n a   n u m b e r   o f   t h e   r o ut e r   i n   ri n a n m e s t o po l o gi e s   h a s   r e duc e t h e   t o t a l   a r e a   c o m pa r e t o   r i n g ,   m e s h,   a n c r o s s - l i n m e s h   t o po l o gi e s .   Re duc i n r o ut e r   i n   16  c o r e s   a n 64   c o r e s   r i n t o po l o g y   d e c r e a s e   t h e   a v e r a ge   a r e a   by   35%  ove r   t h e   16  a n 6 c o r e s   r i ng  t o po l o g y .   F o r   m e s t o po l o g y ,   r e duc i ng  r o ut e r   i n   4 x4  a n 8 x8  t o po l o gi e s   de c r e a s e   t h e   a v e r a ge   a r e a   b y   55%  a n 52%  o v e r   t h e   4x4   a n 8x8   m e s h   t o po l o g y .             F i gu r e   7 .   T o t a l   a r e a   ( m m 2 )   f o r   16  c o r e s   t o po l o gi e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 :     802    8 09   806       F i gu r e   8 .   T o t a l   a r e a   ( m m 2 )   f o r   64  c o r e s   t o po l o gi e s         O pt i m i z e   t h e   po w e r   c o n s um pt i o n   i n   N o h a s   b e c o m e   a t t e nt i o n   due   t o   t h e   c o m pl e xi t y   of  IC  de s i gn   i n c r e a s e .   T h e   t o t a l   po w e r   c o n s um p t i o n   i n c r e a s e   a s   t h e   IP   c o re   i n c r e a s i ng.   T h e   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n   f r o m   t h e   i nt e r c o nn e c t   c a b e   e s t i m a t e f r o m   t h e   a v e r a ge   c o m m u ni c a t i o n   d i s t a n c e .   T h e   t o t a l   po w e r   t o   t ra n s m i t   a   m e s s a ge   o f   l e n gt c a b e   c a l c ul a t e d   by     r o u t e r l i n k PP t o t a l P                                  [ 11]     W h e r e   P ro u t er   a n P l i n k   a r e   t h e   po w e r   us e t t r a n s m i t   t h e   m e s s a ge   f r o m   s o ur c e   n o de   t o   d e s t i na t i o n   n o de   t hr o ugh   t h e   r o ut e r   a nd  l i nk  r e s pe c t i v e l y .   F i gur e   a n 10  s h o w s   t h e   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n   i n   t h e   r i ng,   m e s h,   c r o s s - l i n m e s h ,   r e duc e   r o ut e r   i n   r i ng  a n m e s t o po l o gi e s .   T h e   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n   i s   pr o po r t i o na l   t o   t h e   n um b e r   o f   v i r t ua l   c ha nn e l s .   T o   m i ni m i z e   t h e   t o t a l   po w e r   c o n s um p t i o n,   t h e   t e c hn i que   b y   r e duc i n t h e   n u m b e r   o f   r o ut e r   i n   r i n a n m e s h   t o po l o g y   i s   pr o po s e d.   B a s e o n   t h e   r e s ul t ,   r e duc i n t h e   n u m b e r   o t h e   r o ut e r   i n   64  c o r e s   r i n t o po l o g y   h a s   t h e   l o w e s t   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n   c o m pa r e t o   64  c o r e   m e s h,   r i ng,   a n c r o s s   m e s h   t o po l o gi e s .   Cr o s s - l i nk  m e s h   h a s   l ow e r   t o t a l   po w e r   c o n s um pt i o n   t ha n   c o m pa r e t o   m e s h   t o po l o g y .   H ow e ve r ,   r e duc i n a   n u m b e r   o f   t h e   r o ut e r   i n   8 x8  m e s h   t o po l o g y   h a s   i n c r e a s e t h e   t o t a l   pow e r   c o n s um pt i o n.           F i gu r e   9 .   T o t a l   po w e r   (w a t t s f o r   1 c o r e s   t o po l o gi e s             F i gu r e   10 .   T o t a l   po w e r   (w a t t s f o r   64  c o r e s   t o po l o gi e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e s   ana l y s i s   o f   r e duc i ng   r out e r   i r i ng  and  m e s t op ol og y   f or   Ne t w or k - on - Ch i p…   ( Ng  Y e P h i ng )   8 07   A v e r a ge   p a c ke t   l a t e n c y   [12]  i s   t h e   t i m e   n e e de t o   t r a n s m i t   p a c ke t s   f r o m   a   po i n t   t o   a n o t h e e n po i n t .   A   t o po l o g y   w i t h   t h e   l o w e r   n e t w o r l a t e n c y   h a s   a   b e t t e r   pe r f orm a n c e   i N o C.     a v g 11 A v e r a ge  P a c ke t L a te nc y  = L ij i L NN                                            [12]     W h e r e :     i   =   1, 2, 3 ……N   L ij   =   P a c ke t   J   N i   =   T o t a l   n u m b e r   p a c ke t   r e c e i v e   by   pr o c e s s o r   i   N   =   N um b e o f   pr o c e s s o r   i pl a t f o r m   B a s e o n   f i gu r e   12,   r e duc i ng  r o ut e r   i n   6 c o r e s   r i ng  t o po l o g y   h a s   t h e   l o w e s t   l a t e n c y   c o m pa r e   t o   r e duc e   r o ut e r   i n   t h e   m e s h   t o po l o g y   a n c r o s s - l i n t o po l o g y .   H ow e ve r ,   c r o s s - li n m e s h   t o po l o g y   s t i l l   s h o w s   a   b e t t e r   pe r f o r m a n c e   c o m pa r e   t o   m e s h   t o po l o g y .   Cr o s s - l i nk  m e s t o po l o gi e s   r e duc e   a ppr o xi m a t e l y   70%   a v e r a ge   l a t e n c y   c o m pa r e t o   m e s h .   R e duc i n t h e   n u m b e r   o f   t h e   r o ut e r   i s   n o t   s ui t a b l e   t o   a ppl y   i n   16  n o de s   ri n a n m e s t o po l o gi e s .   F i gu r e   11  s h o w s   t h e   r e duc i n num b e r   o f   t h e   r o ut e i n   16  n o de s   t o po l o gi e s   h a s   i n c r e a s e t h e   a v e r a ge   p a c ke t   l a t e n c y .           F i gu r e   11 .   A v e ra ge   pa c ke t   l a t e n c y   (c y c l e fo r   16   c o r e s   t o po l o gi e s             F i gu r e   12 .   A v e ra ge   pa c ke t   l a t e n c y   (c y c l e fo r   64   c o r e s   t o po l o gi e s         T h e   a v e r a ge   a c c e pt e pa c ke t   ra t e   a l s o   kn o w n   a s   t hr o ug hput .   A v e ra ge   a c c e pt e pa c ke t   r a t e   c a de f i n e   a s   t h e   ra t e   a t   w h i c h   n e t w o r c a n   s uc c e s s f ul l y   a c c e pt   a n de l i v e r   p a c ke t   pe r   t i m e   u ni t   [12 ].   F i g u r e   14  s h o w s   t h e   a v e r a ge   a c c e pt e pa c k e t   r a t e   of   64  c o r e s   t o po l o g y .   Re duc i n t h e   num b e r   o f   t h e   r o ut e r   i n   64  c o r e s   ri n a nd  m e s h   t o po l o g i e s   h a s   i n c r e a s e t h e   a v e r a ge   a c c e pt e pa c ke t   r a t e   c o m pa r e d   t o   m e s h,   ri n a nd  c r o s s   m e s h   t o po l o gi e s .   B a s e o n   F i gu r e   13,   r e duc i n t h e   n u m b e r   of   t h e   r o ut e r   i n   t o po l o g y   i s   s ui t a b l e   a ppl y   i n   16   c o r e   r i n t o po l o g y   b ut   n o t   s ui t a b l e   a p pl y   i n   t h e   4x m e s h   t o po l o g y .   F r o m   t h e   r e s ul t   a na l y s i s ,   o ve r a l l   r e s ul t   s h o w s   t ha t   r e duc i n r o ut e r   i s   s u i t a b l e   t o   a pp l y   i 64   c o r e   r i n g   t o po l o gi e s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 :     802    8 09   808       F i gu r e   13 .   A v e ra ge   a c c e pt e pa c ke t   r a t e   (c y c l e fo r   16  c o r e s   t o po l o gi e s         F i gu r e   14 .   A v e ra ge   a c c e pt e pa c ke t   r a t e   (c y c l e fo r   64  c o r e s   t o po l o gi e s         6.   C O N C LU S I O N   In   t hi s   w o r k,   w e   h a v e   s u c c e s s f ul l y   pr e s e n t e a   s m a l l   a re a ,   l o w   pow e r ,   l o w   l a t e n c y ,   a n h i g h   t hr o ughput   o f   64  c o r e s   r i ng  t o po l o g y .   W e   h a v e   de m o n s t ra t e t h e   e ffe c t i ve n e s s   of   o ur   p r o po s e t o p o l o g y   b c o m pa ri n t h e   pe r f o r m a n c e   of   r e duc i ng  a   num b e r   o f   t h e   r o ut e r   i n   m e s h   a n ri n t o po l o gi e s   w i t h   t h e   m e s h,   ri n g,   a nd  c r o s s   m e s h   t o po l o gi e s .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   16  a n 64  c o r e   m e s h,   ri n g ,   a nd  c r o s s   m e s t o po l o gi e s   i s   a n a l y z e i n   t e rm   o f   a r e a ,   po w e r ,   l a t e n c y ,   a n t hr o ughput .   T h e   e xpe r i m e n t   a na l y s i s   s h ow s   t ha t   t h e   r e duc i n n um b e r   o t h e   r o ut e r   i n   ri n t o po l o g y   de c r e a s e   t h e   t o t a l   a r e a ,   po w e r   c o n s um p t i o n ,   l a t e n c y   a n i n c r e a s i ng  a v e r a ge   pa c ke t   a c c e pt e r a t e   by   160. 45%,   23 . 88 %,   54. 76% ,   a n 223 . 88%  o v e r   t h e   64  c o r e s   m e s h ,   r e duc i n g   r o ut e i m e s h,   ri n g ,   a n d   c r o s s - l i nk  m e s t o po l o gi e s .       R EF ER EN C ES     [ 1]   S .   N .   S h e l ke   a n P .   B .   P a t i l ,   P o w e r   &   A r e a   E f f i c i e nt   R o ut e r   i 2 - D   M e s N e t w o r k - on - C hi U s i ng   L o w   P o w e r   M e t ho do l o gy   -   C l o c G a t i ng   T e c hni que s ,   v o l .   5,   no .   3 ,   2012 .   [ 2]   N .   Y .   P h i ng ,   M .   N .   M .   W a r i p,   P .   E hka n ,   F .   W a hi da ,   a nd  R .   B .   A hm a d,   T o po l o gy   D e s i g o f   E xt e nde T o r us   a nd   R i ng   f o r   L o w   L a t e nc y   N e t w o r k - on - C hi A r c hi t e c t u r e ,   v o l .   1 3,   no .   2,   201 5.   [ 3]   S .   J o ha r i ,   A .   K um a r ,   a nd  V .   K .   S e hg a l ,   H e t e r o g e ne o us   a nd  H y br i C l us t e r e T o po l ogy   f o r   N e t w o r ks - on - C hi p,   pp.   18 3 18 7,   20 15.   [ 4]   V .   T o do r ov ,   D .   M ue l l e r - g r i t s c hn e de r ,   H .   R e i n i g ,   a nd  U .   S c hl i c ht m a n n,   A   S pe c t r a l   C l us t e r i ng   A ppr o a c t A ppl i c a t i o n - S pe c i f i c   N e t w o r k - on - C hi S y nt he s i s .     [ 5]   S .   L o uc i f ,   C l us t e r i ng   a nd   M e s s a g e   D i s t a nc e   T r a de - o f f s   i n ,   no .   J u l y ,   pp.   687 693 ,   2013 .   [ 6]   M .   M o da r r e s s i   a n H .   S a r ba z i - a z a d,   R e c o nf i g ur a bl e   C l us t e r - ba s e N e t w o r ks - on - C hi f o r   A ppl i c a t i o n - s pe c i f i c   M P S o C s ,   p p.   15 5 15 8,   2 012 .   [ 7]   M .   N a z r i ,   M .   W a r i p ,   I .   A ndo nov i c ,   I .   G l e s k,   P .   E hka n,   F .   A f z a l ,   a n A .   F ua d ,   E ne r gy   E f f i c i e nt   S e g m e nt a t i o n - L i nk  S t r a t e g i e s   f o r   T r a n s pa r e n t   I P   o v e r   W D M   C o r e   N e t w o r ks   E ne r gy   E f f i c i e nt   S e g m e n t a t i o n - L i nk  S t r a t e g i e s   f o r   T r a n s pa r e n t   I P   ov e r   W D M   C o r e   N e t w o r k s ,   no .   J a nu a r y ,   201 4.     [ 8]   Y .   C h a ng ,   A   S t u dy   of   N o C   T o po l o g i e s   a n S w i t c h i ng   A r bi t r a t i o M e c ha n i s m s ,   p p.   16 43 1 647 ,   2012 .   [ 9]   H .   F u r ha a n J .   K i m ,   A E xt e nde d   D i a g o na l   M e s T o po l ogy   f o r   N e t w o r k - on - C hi A r c hi t e c t u r e s ,   v o l .   1 0 ,   no .   10 .   2015 ,   pp.   1 97 2 10.   [ 10]   W .   J .   D a l l y ,   P r i nc i p l e   a n P r a c t i c e s   o f   I nt e r c o nne c t i o N e t w o r ks .   U ni t e d   S t a t e s :   D i a n e   D . C e r r a ,   20 04 .   [ 11]   J .   F a ng ,   R e s e a r c o T o po l ogy   a nd  P o l i c y   f o r   L o w   P o w e r   C o ns um p t i o o f   N e t w o r k - on - C hi w i t M u l t i c o r e   P r o c e s s o r s ,   no .   6 1202 076 ,   pp.   6 22 6 26,   2 015 .   [ 12]   N .   Y .   P h i ng ,   M .   N .   M .   W a r i p ,   P .   E hka n,   R .   B .   A hm a d,   F .   F .   Z a ka r i a ,   a n F .   W a h i da ,   T o w a r d s   H i g P e r f o r m a nc e   N e t w o r k - on - C hi p  :   A   S ur v e y   o E na b l i ng   T e c hno l o g i e s ,   O pe I s s u e s   a nd   C ha l l e ng e s ,   pp .   259 263 ,   201 6.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           N g   Y e P hi ng   i s   a   P h . D .   c a nd i d a t e   i C o m put e r   E ng i n e e r i ng   a t   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P ) .   S h e   r e c e i v e he r   B S c   i C o m put e r   N e t w o r E ng i n e e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P ) ,   201 4.   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ud e   n e t w o r k   o c hi p ,   t o po l o gy ,   a nd  r o ut i ng   pr o t o c o l s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f or m anc e s   ana l y s i s   o f   r e duc i ng   r out e r   i r i ng  and  m e s t op ol og y   f or   Ne t w or k - on - Ch i p…   ( Ng  Y e P h i ng )   809       I r .   T s .   D r .   M o hd  N a r i   M o hd  W a r i r e c e i v e t h e   B .   E ng ( H o ns )   i E l e c t r o ni c   a n E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   P o r t s m o ut h ,   U K   i 1996 .   H e   a l s o   r e c e i v e t he   M .   E ng   de g r e e   i n   E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c s   &   T e l e c o m m uni c a t i o ns   f r o m   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l o gy ,   M a l a y s i a   i 200 7   a nd  P hD   de g r e e   i F e br ua r y   2013  f r o m   U ni v e r s i t y   o f   S t r a t hc l y de ,   G l a s g o w ,   U ni t e K i ng do m .   D r .   M o hd  N a z r i   B i M o hd  W a r i i s   a   C ha r t e r e E ng i ne e r   i t he   U K   a nd  a   C h a r t e r e I T   P r o f e s s i o na l   o f   t he   B C S   t he   C ha r t e r e I ns t i t u t e   f o r   I T .   H e   h a s   o v e r   12   y e a r s   i ndu s t r i a l   e xpe r i e nc e s   i ne t w o r ki ng   a nd  t e l e c o m m uni c a t i o ns   a n ha s   s uc c e s s f u l l y   de l i v e r e pr o j e c t s   i n   m a ny   s e c t o r s   i nc l ud i ng   g i a n t   t e l e c o m m uni c a t i o c o m pa ni e s ,   u ni v e r s i t i e s ,   ba nks ,   a i r po r t s   a n d   e nt e r p r i s e s .   H e   i s   a   S e n i o r   L e c t ur e r   a t   S c ho o l   of   C o m put e r   a n C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s .   H e   i s   e ng a g e i r e s e a r c i t h e   a r e a s   o f   e m be dde s y s t e m s ,   N e t w o r k - on - C hi ( N o C ) ,   G M P L S ,   S D N ,   C o n t r o l   P l a n e   a nd  O p t i c a l   S w i t c hi ng .   H i s   c u r r e n t   r e s e a r c i n t e r e s t   a r e   f o c us   o B i o s e ns o r s ,   e m be dde s y s t e m s   i n   R e ha b i l i t a t i o E ng i ne e r i ng ,   N e t w o r S e c ur i t y ,   V A N E T ,   I P   ov e r   W D M ,   E t he r n e t   T r a ns po r t ,   P a s s i v e   O pt i c a l   N e t w o r ks ,   B r o a dba nd   N e t w o r ks ,   G r i N e t w o r ks ,   N e t w o r k   A r c hi t e c t u r e   a nd  C r o s s - L a y e r   I nt e r a c t i o D e s i g n,   O pt i c a l   N e t w o r M o de l l i ng ,   G r e e N e t w o r k s ,   E ne r g y   H a r v e s t i ng   a nd  e m e r g i ng   t r e nd s   i F ut ur e   C o r e   /   M e t r o /   A c c e s s   N e t w o r ks   t e c hno l o g i e s .           A s s oc i a t e   P r o f e s s o r   T s .   D r .   P ha k l e n   E hk a n   r e c e i v e t he   B E ng   E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   ( U T M ) ,   M S c .   I T   ( U U M )   a nd  P hD   i C o m put e r   E ng i ne e r i ng   ( U ni M A P   -   U ni v e r s i t y   o f   B i r m i ng ha m ,   U K ) .   H e   w o r ke a s   a E ng i n e e r / S r .   E ng i n e e r   i M N C -   E l e c t r o ni c   I ndus t r i e s   f o r   s i x   y e a r s   be f o r e   j o i ne t h e   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s   a s   a   l e c t ur e r   i 20 03.   C ur r e n t l y ,   he   i s   a n   A s s oc i a t e   P r o f e s s o r   a t t a c he t o   S c ho o l   of   C om put e r   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U n i M A P .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   R e c o nf i g ur a b l e   C o m put i ng   a nd  F P G A ,   D i g i t a l   D e s i g a nd   E m be dde S y s t e m ,   D i g i t a l   a nd  I m a g e   P r oc e s s i ng ,   S y s t e m   o C h i ( S o C ) ,   S m a r t   S y s t e m   a nd   I o T .   H e   ha s   pu bl i s h e o v e r   8 a r t i c l e s   i I nt e r na t i o na l   J o ur na l s   a nd   P r o c e e di ng s   S c o pus   i nd e xe d .   D r .   P h a k l e E h ka i s   c ur r e n t l y   a   C ha r t e r e E ng i n e e r   ( U K ) ,   P r o f e s s i o na l   T e c hno l o g i s t   ( M B O T ) ,   g r a dua t e   m e m be r   o f   B E M ,   m e m be r   o f   I E E E ,   B C S   a n I A C S I T .           I r .   P r o f .   D r .   R .   B a d l i s h a A hm a i s   a   D e pu t y   V i c e   C ha nc e l l o r   ( R e s e a r c a nd  I nno v a t i o n) ,   U ni v e r s i t i   S ul t a n   Z a i na l   A bi d i ( U n i S Z A )   s i nc e   15  M a r c 20 17.   H e   g r a du a t e M . S c   ( 199 5)   a nd   P hD   ( 199 9)   f r o m   U ni v e r s i t y   of   S t r a t hc l y de   ( S c o t l a nd,   U K ) .   B . E ng   ( H o ns )   i E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng   ( 199 4)   f r o m   U n i v e r s i t y   of   G l a s g o w   ( S c o t l a nd,   U K ) .   D i pl o m a   i n   E l e c t r i c a l   C o m m uni c a t i o f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) .   E xp e r i e nc e s   o f   12  y e a r s   ( 200 5 - 2 017 )   a s   D e a a t   t he   S c ho o l   of   C om put e r   a nd  C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P ) ,   m a na g i ng   a c a de m i c   p r o g r a m   f o r   D i pl o m a ,   U nde g r a du a t e ,   M S c   a n d   P hD .   H a s   s upe r v i s e m o r e   t ha 40+   P hD   a nd  M S c   s t ud e nt s .   S pe c i a l i z e a nd   E xp e r t i s e   i n   C o m put e r   a n T e l e c o m m uni c a t i o N e t w o r M o de l l i ng ,   E m be d d e S y s t e m   D e s i g a nd  O pe n   S o ur c e   S o f t w a r e .   V a s t   e x pe r i e nc e s   a s   a c c r e d i t a t i o pa ne l   o r   e v a l u a t o r   f o r   M a l a y s i a n   Q ua l i f i c a t i o A g e nc y   ( M Q A )   a nd  E ng i ne e r i ng   A c c r e di t a t i o C o unc i l   ( E A C ) .   H a s   be e i nv o l v e i c ur r i c u l l um   de v e l o pm e n t   f o r   e ng i ne e r i ng   di p l o m a ,   e ng i ne e r i ng   u nde r g r a dua t e   a n e ng i ne e r i ng   t e c hno l o gy   pr og r a m m e   ( e l e c t r o ni c   ba s e d   pr o g r a m m e ) .   A c a de m i c   A d v i s o r / E xa m i n e r   f o r   W O U ,   A I M S T ,   U T e M ,   M a ni pa l   I nt e r na t i o na l   U n i v e r s i t y   ( M I U )   a nd  U N I T E N .   I nt e r n a t i o na l   e xpe r t   f o r   D ha ka   U ni v e r s i t y   of   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy   ( D U E T )   a nd  D a f f o di l   I nt e r na t i o na l   U ni v e r s i t y .   A ppo i nt e d   a s   t he s i s   e xa m i ne r   f o r   M S c   a nd   P hD   f o r   U T M ,   U S M ,   U K M ,   U P M ,   U N I T E N ,   U T P ,   U M T ,   U M P .           F a r a W a hi da   Z u l ke f l i   i s   a   P h . D .   c a ndi d a t e   i C o m put e r   E n g i ne e r i ng   a t   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P ) .   S he   r e c e i v e he r   B S c   i n   C o m put e r   N e t w o r E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   M a l a y s i a   P e r l i s   ( U ni M A P ) ,   2014 .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   ne t w o r k   o c hi p,   buf f e r ,   a nd   r o ut i ng   pr o t o c o l s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.