I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   10 ,   No .   2 May   201 8 ,   p p .   5 1 4 ~5 2 0   I SS N:  2502 - 4752 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 1 0 . i2 . p p 514 - 5 2 0          514       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Reducing  To tal  P o w er Cons u m pt io n an d To tal Ar ea   Techniqu es  for N etw o rk - on - Chip   Thro ug h Disa ble  Co res a nd  Ro uters Ba sed o n  Cluste ring  Meth o d       Ng   Yen  P hin g * ,   M . N. M o hd   Wa rip,  P ha klen  E h k a n,  S.Y. T eo   S c h o o o f   Co m p u ter an d   Co m m u n ica ti o n   En g in e e ri n g ,   Un iv e rsity   M a la y sia   P e rli s,    P a u h   P u tra M a i n   Ca m p u s,  0 2 6 0 0   A ra u ,   M a la y sia .       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   N ov   22 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   3 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   F eb   13 ,   2 0 1 8       Ne tw o rk - on - Ch ip   (N o C)  is   a   p r o m isin g   so lu ti o n   to   o v e rc o m e   th e   c o m m u n ica ti o n   p ro b lem   o f   S y ste m - on - Ch ip   (S o C)  a rc h it e c t u re .   T h e   e x e c u ti o n   o f   to p o l o g y ,   ro u ti n g   a lg o rit h m   a n d   sw it c h in g   tec h n i q u e   is  sig n if ica n b e c a u se   it   p o w e r f u ll y   a ffe c ts  th e   o v e r a ll   p e rf o r m a n c e   o f   No C.   In   th e   Ne tw o rk - on - Ch ip ,   th e   to tal  p o w e c o n su m p ti o n   in c re a sin g   d u e   t o   t h e   larg e   sc a le  o f   n e t w o rk .   In   o r d e t o   so lv e   it ,   a   c l u ste rin g   m e th o d   a n d   d isa b le   c o re a n d   ro u ters   b a se d   o n   c lu ste rin g   m e th o d   is  a p p ly   o n to   m e sh   b a se d   No a rc h it e c tu re .   In   t h e   p ro p o se d   a p p ro a c h ,   th e   o p t im iza ti o n   o f   to ta a re a   a n d   to tal  p o w e c o n su m p ti o n   a re   th e   m a jo c o n c e rn .   Ex p e rim e n re su lt s sh o w   th a t   th e   p ro p o se d   m e th o d   o u tp e rf o rm a th e   e x isti n g   w o rk .   T h e   c lu ste rin g - m e sh   b a se d   m e th o d   re d u c e d   th e   to tal   a re a   b y   2 2 %   to   4 0   %   a n d   to tal  p o w e r   c o n su m p ti o n   b y   2 2 %   to   5 6 %   c o m p a re   to   m e sh   to p o lo g y .   In   a d d it io n ,   th e   p ro p o se d   m e th o d   b y   d isa b le  c o re a n d   ro u ters   b a se d   o n   c lu ste rin g - m e sh   b a se d   m e th o d   h a d e c re a se   th e   t o tal  a re a   b y   4 5 %   to   8 7 %   a n d   to tal  p o w e c o n su m p ti o n   b y   3 3 %   to   7 5 %   c o m p a re   to   m e sh   to p o lo g y .   K ey w o r d s :   A r ea   C lu s ter i n g   Me s h   to p o lo g y     Net w o r k - on - C h ip   P o w er   co n s u m p tio n     Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ng   Ye n   P h in g ,     Sch o o l o f   C o m p u ter   an d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s it y   Ma la y s ia  P er lis ,   P au h   P u tr Ma in   C a m p u s ,   0 2 6 0 0   A r au ,   Ma la y s ia.   E m ail:  n y e n p h in g @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   r ec en y ea r ,   th er ar s e v er al  r esear ch   p ap er   ab o u th b asic  is s u a n d   tr ad itio n al   ch alle n g e s   o f   Net w o r k - on - C h ip   ( No C )   [ 1 ] T h p er f o r m an ce   s u c h   as  lo p o w er   co n s u m p tio n ,   lo w   ar e a,   lo w   laten c y ,   an d   h ig h   t h r o u g h p u ar th m ai n   d esira b le  ch ar ac ter is tic  f o r   No C   ar ch itect u r e.   Ho w ev er ,   t h p er f o r m a n ce   i s   d r o p   as  th n u m b er   o f   co r es  i s   in cr ea s in g   [ 2 ] .   T h is   is   b ec au s t h n u m b er   o f   co r es  is   p r o p o r tio n al  to   th a v er ag e   laten c y   a n d   to tal  p o w er   co n s u m p tio n .   T h c h o ice  o f   n et wo r k   to p o lo g y   f o r   No C   is   s i g n i f ica n tl y   i m p ac ts   it s   p er f o r m a n ce   [ 3 ] [ 4 ] .   T h ter m   o f   n et w o r k   to p o lo g y   ca n   d e f in as  h o w   th r o u ter   is   i n ter co n n ec t   to   ea ch   o t h er   [ 5 ] .   T h n et w o r k   to p o lo g y   ca n   b d esig n ed   as  ap p licatio n   s p ec if ied   o r   r eg u lar .   R eg u lar   to p o lo g y   h av b ee n   s u cc e s s f u ll y   e m p lo y ed   i n   a   n u m b er   o f   tile - b ased   ch ip   m u ltip r o ce s s o r   p r o j ec b ec au s e   o f   p r o ce s s o r   h o m o g en eit y   a n d   ap p licatio n   tr af f ic  v ar iab ilit y .     T h er ar n u m b er   o f   r esear ch   d is co v er in g   t h p r o s   an d   co n s   o f   clu s ter i n g   m et h o d   in   d if f er en to p o lo g ies   to   i m p r o v t h o v er all  p er f o r m an ce .   C l u s ter in g   ca n   d e f in e   as d iv id i n g   t h n o d es i n   t h n e t w o r k s   i n to   d i f f er e n clu s ter   ac co r d in g   to   ce r tain   p r in cip le.   A   n o d is   s elec ted   as  clu s ter   h ea d er   in   ea ch   clu s te r .   A   clu s ter   h ea d er   is   r esp o n s ib le  f o r   th co m m u n icatio n   b et w ee n   cl u s ter s   a n d   m an a g e m e n w it h i n   its   cl u s ter .   T h h ea d er   o f   th clu s ter   h a s   t h a v er ag e   m in i m u m   d is ta n ce   to   all  i ts   m e m b er .   C l u s ter i n g   m eth o d   m a y   ab le   to   s h ar co m m o n   in ter m ed iate  n et w o r k   r es o u r ce s .   Dis ab le  co r es  an d   r o u ter s   b ased   o n   clu s ter in g   m et h o d   p r o p o s ed   h er is   b ased   o n   4 x 4   m es h   to p o lo g y .   Fi g u r 1   s h o w   2 - d i m e s io n al  4 x 4   m e s h   to p o lo g y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ed u cin g   To t a l P o w er C o n s u mp tio n   a n d   To ta l A r ea   Tech n i q u es fo r   N etw o r k - on - C h ip   …(   N g   Yen   P h in g )   515   T h ef f icie n c y   o f   t h p r o p o s e d   n e w   clu s ter - m e s h   b ased   m et h o d   an d   d is ab le  co r es  an d   r o u ter s   b ased   o n   c lu s ter i n g   m et h o d   is   in v esti g a ted   b y   u s in g   B o o k Si m   2 . 0   s i m u lato r ,   cy cle - ac cu r ate  s i m u lato r   f o r   No C   [ 6 ] T o   o b tain   th to tal  p o w er   co n s u m p tio n ,   Or io n   2 . 0   p o w er   lib r ar y   [ 7 ]   w a s   i n te g r ated   in   B o o k Si m   2 . 0 .   T h m ai n   co n tr ib u tio n   o f   th i s   p ap er   ar in v esti g ate  th e   p er f o r m an ce   o f   clu s ter   m es h   b ased   to p o lo g y   a n d   th e   p er f o r m a n ce   o f   d is ab le  r o u ter s   an d   co r es  b ased   o n   clu s ter in g   m es h   m e th o d   w i th   f o cu s   o n   th o p ti m izatio n   o f   t h to tal   p o w er   co n s u m p tio n   a n d   to tal  ar ea .   T h r est  o f   t h is   p ap er   is   o r g an ized   as   f o llo w .   Sectio n   2   p r ese n t   th r elate d   w o r k .   Sect io n   3   d is cu s s   th e   p r o p o s ed   m eth o d   b y   d is ab le  co r es   an d   r o u ter s   b ased   o n   cl u s ter i n g   tech n i q u e.   Sectio n   4   g iv t h e x p er i m e n t r es u lts .   Fi n all y ,   s ec tio n   5   co n clu d es t h is   p ap er .           Fig u r 1 .   A   2 - D i m e n s io n   4 x 4   Me s h   T o p o lo g y   No C       2.   RE L AT E WO RK       T h er ar e   s ev er al  r esear ch   h av b ee n   d o n m ai n l y   to   m i n i m i ze   th to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b y   ap p ly i n g   clu s ter i n g   m et h o d .   R eg ar d in g   [ 8 ] ,   d ec o m p o s an d   cl u s t er in g   w it h   r ef i n e m e n alg o r it h m   i s   p r o p o s ed   to   r ed u ce   th e   to tal  p o w er   co n s u m p tio n   w it h   co n s id er in g   o f   C en tr al  P r o ce s s in g   Un i ( C P U)   ti m e.   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   r ed u ce d   th to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b y   u s in g   t w o - s ta g m et h o d   f o r   d ec o m p o s an d   clu s ter .   I n   ad d itio n ,   f au lt  to ler an r o u ti n g   al g o r it h m   m et h o d   o f   Net wo r k - on - C h ip   s y s te m   b ased   o n   clu s ter i n g   m e th o d   is   p r o p o s ed   b y   [ 9 ] .   T h ai m   o f   t h f au l to ler an t   r o u ti n g   alg o r i th m   i n   t h is   p ap er   is   to   r ed u ce   t h a v er ag late n c y .   T h f au lt  to ler an r o u ti n g   al g o r ith m   is   b ased   o n   ex i s ti n g   ad ap tiv e,   d eter m in is tic  a n d   r o u ter   clu s ter in g   tech n o lo g y .   B ased   o n   [ 1 0 ] ,   r ed u cin g   t h to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b y   u s i n g   cl u s ter ed   r o u ter d   r o u tin g   in   Net w o r k - on - C h ip   ( No C ) .   A   h eter o g e n eo u s   a n d   h y b r id   clu s ter ed   to p o lo g y   f o r   No C   is   p r o p o s ed   b y   [ 1 1 ]   to   o p tim ized   th e   av er a g late n c y   an d   r esp o n s ti m e.   T h g eo m etr y   o f   th e   h eter o g en eo u s   a n d   h y b r id   clu s ter ed   to p o lo g y   i s   s a m as t h at  o f   m e s h   to p o lo g y .   L ast l y ,   No C   ar c h itect u r b ased   o n   clu s ter   m et h o d   is   p r o p o s ed   b y   [ 12] .   T h is   clu s ter   m et h o d   is   b ased   o n   to p o lo g y   w i th   lo n g   r a n g lin k   i n s er tio n   alg o r it h m .         3.   CL US T E R - M E SH   M E T H O D   T h clu s ter in g   m e th o d   an d   d is ab le  n o d es  b ased   o n   clu s ter in g   m et h o d   is   d is cu s s   i n   th s ec t io n .   C lu s ter i n g   i s   t h ta s k   o f   g r o u p in g   t h n o d es  in   t h n et wo r k s   in to   d if f er en cl u s ter   ac co r d in g   to   ce r tain   p r in cip le.   I n   ea ch   cl u s ter ,   n o d is   s elec ted   as  cl u s ter   h ea d er .   A   cl u s ter   h ea d er   is   r esp o n s ib le  f o r   th e   co m m u n icatio n   b et w ee n   c lu s t er s   an d   m an a g e m en w it h i n   it s   clu s ter .   T h th r ee   m ai n   r u les   to   f o r m   a   clu s ter   i n   1 6   n o d es m e s h   to p o lo g y   ar e:   R u le  1 T h n u m b er   o f   n o d es   in   ea ch   g r o u p   is   eq u al.   T h f o llo w in g   f o r m u la  is   u s ed   to   d eter m in t h e   n u m b er   o f   cl u s ter .   Nu m b er   o f   clu s ter   ( n )   i s   ac ce p ted   a s   a   n u m b er   o f   clu s ter   w h e n   n o   r e m a in d er   f r o m   t h f o llo w i n g   eq u atio n .     16 N u m b e r   o f   C l u s t e r   ( n )   =     ,   n 0   a n d   1 n     R u le  2 : M i n i m u m   o n o r   m o r e   n o d es   is   co n n ec ted   to   th e   h ea d er   n o d o f   clu s ter   R u le  3 : E ac h   h ea d er   o f   clu s ter   w ill co n n ec ted   to g e th er   f o r m   m es h   to p o lo g y .     R u le  4 A   h ier ar ch ical  C lu s t er in g   to p o lo g y   w i th   s u b   h ea d er   w ill  b f o r m   w h en   t h n u m b er   o f   n o d e   co n n ec ted   to   th h ea d er   is   eq u al  to   3   o r   m o r th a n   3 .   T h ex p lan atio n   o f   ea c h   co lo u r   n o d is   ex p lain ed   in   tab le  1 .         Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Re s ourc e s Rout e r / S w i t c h L i nk / Cha nne l   Re s ourc e s   N e t w ork  Int e rfa c e   ( RN I ) IP  Cor e Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   5 1 4     5 2 0   516   T ab le  1 .   E x p lan atio n   o f   C o lo u r   in   Fig u r 1   C o l o u r     Ex p l a n a t i o n       N o d e   ( C o r e   a n d   R o u t e r )     C l u st e r   H e a d e r       C l u st e r   S u b   H e a d e r         Fig u r 2   s h o w s   t h 1 6   n o d es  m es h   to p o lo g y   a n d   t h cl u s ter - m es h   b ased   to p o lo g y .   B ased   o n   t h p r o p o s ed   clu s ter   r u le,   1 6   n o d es  m e s h   to p o lo g y   i s   p o s s ib le  to   f o r m   to tal  o f   f iv t y p o f   clu s ter - m es h   to p o lo g y .   T h f iv t y p o f   cl u s ter - m es h   b ased   to p o l o g y   ar m e s h   cl u s ter   h ea d er   t w o ,   m es h   clu s ter   h ea d er   f o u r ,   m es h   c lu s ter   h ea d er   eig h t,  m es h   c lu s ter   h ea d er   t w o   w it h   s u b   h ea d er   t w o ,   an d   cl u s ter   h ea d er   f o u r   w it h   s u b   h ea d er   f o u r .   B ased   o n   r u l 4 ,   a   h ier ar ch ica C lu s ter in g   to p o lo g y   w it h   s u b   h ea d er   w ill   b f o r m   w h e n   t h e   n u m b er   o f   n o d e   co n n ec ted   to   th h ea d er   is     3.   T h er ef o r e,   clu s ter   h ea d er   2   w ith   s u b   h ea d er   2   an d   clu s ter   h ea d er   4   w it h   s u b   h ea d er   4   h ier ar ch ical  cl u s ter   i s   f o r m   b ased   o n   1 6   m es h   clu s ter   h ea d er   2   an d   4 .   A   h ier a r ch ical  cl u s ter   i s   co m b i n atio n   o f   m e s h   a n d   tr ee   to p o lo g ies.            Fig u r 2 .   1 6   No d es M esh   an d   C lu s ter - Me s h   B ased   T o p o lo g y         3 . 1   DIS AB L E   RO U T E R S AN CO RE S B AS E O CL U S T E R - M E SH   T O P O L O G   T h is   p ap er   p r o p o s ed   d is ab le  n o d es b ased   o n   clu s ter i n g   m et h o d .   T h m ai n   r u le  to   d is ab le  n o d ar e :   R u le  1 : N u m b er   o f   cl u s ter ed   h ea d er   2   R u le  2 : D i s ab le  n o d es b ased   o n   clu s ter in g   m et h o d s .   Dis ab le  m i n i m u m   1   g r o u p   o f   cl u s ter .   R u le  3 : M a x i m u m   N u m b er   o f   Dis ab le  C l u s ter   N u m b er   o f   C lu s ter   Hea d er     2     Fig u r 3   s h o w s   th e   clu s te r ed   h ea d er   4   m e s h   to p o lo g y   a n d   d is ab le  m o d b ased   o n   c lu s ter in g   m eth o d   i n   clu s ter ed   h ea d er   4   m e s h   to p o lo g y .   B ased   o n   r u le  3 ,   th m ax i m u m   n u m b er   o f   d is ab le  clu s ter ed   in   cl u s ter ed   h ea d er   4   to p o l o g y   is :   Ma x i m u m   N u m b er   o f   D is ab le   C lu s ter ed   4     2   2   Gr o u p               Fig u r 3 .   C lu s ter ed   Hea d er   4   Me s h   T o p o lo g y   a n d   Dis ab le  Mo d B ased   o n   C lu s ter i n g   Me th o d   in   C l u s ter ed   Hea d er   4   Me s h   T o p o lo g y         Fig u r 4   s h o w s   t h cl u s ter ed   h ea d er   w ith   s u b   h ea d er   4   m es h   to p o lo g y   a n d   d is ab le  m o d b ased   o n   clu s ter i n g   m et h o d   in   cl u s ter e d   h ea d er   w it h   s u b   h ea d er   4   m es h   to p o lo g y .   T h m a x i m u m   n u m b er   o f   d i s ab le   clu s ter ed   in   cl u s ter ed   h ea d er   w it h   s u b   h ea d er   4   to p o lo g y   i s :   16  N ode s  M e s 16  N ode s  M e s C l us t e r  H e a de r   16  N ode s  M e s C l us t e r  H e a de r   16  N ode s  M e s C l us t e r  H e a de r   8 16  N od e s  M e s C l us t e r  H e a de r   w i t S ub  H e a de r   4 16  N ode s  M e s C l us t e r  H e a de r   w i t h S ub H e a de r   2 16  N ode s  M e s h C l us t e r   H e a de r   ( CH 4 ) 16  N o d e s  M e s h  C l u s t e r   H e a d e r   D i s a b l e   G r oup   ( CH 4 G 1 16  N o d e s  M e s h  C l u s t e r   H e a d e r   D i s a b l e   G r oup   ( CH 4 G 2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ed u cin g   To t a l P o w er C o n s u mp tio n   a n d   To ta l A r ea   Tech n i q u es fo r   N etw o r k - on - C h ip   …(   N g   Yen   P h in g )   517   Ma x i m u m   N u m b er   o f   D is ab le   C lu s ter ed   4     2   2   Gr o u p               Fig u r 4 .   C lu s ter ed   Hea d er   w i th   S u b   Hea d er   4   Me s h   T o p o lo g y   a n d   D is ab le  Mo d B ased   o n   C l u s ter in g   Me th o d   in   C l u s ter ed   Hea d er   w it h   S u b   Hea d er   4   Me s h   T o p o lo g y         Fig u r 5   s h o w s   th e   clu s ter ed   h ea d er   8   m e s h   to p o lo g y   a n d   d is ab le  m o d b ased   o n   c lu s ter in g   m eth o d   i n   clu s ter ed   h ea d er   8   m e s h   to p o lo g y .   T h m a x i m u m   n u m b er   o f   d is ab le   clu s ter ed   in   cl u s ter e d   h ea d er   8   to p o lo g y   is :   Ma x i m u m   N u m b er   o f   D is ab le   C lu s ter ed   8     2   6   Gr o u p               Fig u r 5 .   C lu s ter ed   Hea d er   8   Me s h   T o p o lo g y   a n d   Dis ab le  Mo d B ased   o n     C lu s ter i n g   Me t h o d   in   C lu s ter e d   Hea d er   8   Me s h   T o p o lo g y           T ab le  2   s h o w s   t h co m p ar is o n   o f   th n u m b er   o f   n o d es b et w e en   t h m e s h   to p o lo g y   w i th   t h e   clu s ter - m es h   to p o lo g y   a n d   d is ab le  co r es  an d   r o u ter s   b ased   o n   clu s ter i n g   m et h o d .   T h n u m b er   o f   g r o u p   o f   clu s ter   is   b ased   o n   th clu s ter   h ea d er .   B ased   o n   tab le  2 ,   th n u m b er   o f   n o d d ec r ea s es  as  th n u m b er   o f   r o u ter s   an d   co r es  is   d is ab le  b ased   o n   clu s ter i n g   m e th o d .       T ab le  2 .   Nu m b er   o f   No d es in   1 6   No d es M esh   T o p o lo g y   T o p o l o g y   N u mb e r   o f   N o d e s   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   ( M e sh )   16   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   2   ( M e sh C H 2 )   16   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   4   ( M e sh C H 4 )   16   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   ( M e sh C H 8 )   16   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   w i t h   S u b   H e a d e r   2     ( M e sh C S H 2 )   1 6     1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   w i t h   S u b   H e a d e r   4     ( M e sh C S H 4 )   1 6     1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   4   D i sa b l e   1   G r o u p   ( M e sh C H 4 G 1 )   12   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   4   D i sa b l e   2   G r o u p   ( M e sh C H 4 G 2 )   8   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   1   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 1 )   14   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   2   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 2 )   12   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   3   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 3 )   10   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   4   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 4 )   8   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   5   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 5 )   6   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   H e a d e r   8   D i sa b l e   6   G r o u p   ( M e sh C H 8 G 6 )   4   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   w i t h   S u b   H e a d e r   4   D i sa b l e   1   G r o u p     ( M e sh C S H 4 G 1 )   12   1 6   N o d e s M e sh   T o p o l o g y   C l u st e r   w i t h   S u b   H e a d e r   4   D i sa b l e   2   G r o u p     ( M e sh C S H 4 G 2 )   8       T ab le  3   s h o w s   t h s i m u la tio n   p ar am eter   s et u p .     I n   t h is   ex p er i m e n t,  w e   in v es tig a te  t h p er f o r m a n ce   o f   1 6   n o d es  m e s h   to p o lo g y   u n d er   clu s ter i n g   m e s h   to p o lo g y   a n d   d is ab le  co r es  an d   r o u ter s   b ased   o n   clu s ter in g   m es h   b ased   m et h o d .   T h in j ec tio n   r ate  also   k n o w n   as  t h av er a g n u m b er   o f   p ac k et  it  in j ec p er   cy cle  in   t h is   16  N ode s  M e s C l us t e r  H e a de r   w i t h S ub H e a de r   4 16  N od e s  M e s C l us t e r  H e a de r   w i t S ub  H e a de r   D i s a bl e   G r ou ( C S H 4 G 1 ) 16  N od e s  M e s C l us t e r  H e a de r   w i t S ub  H e a de r   D i s a bl e   G r oup  ( C S H 4 G 2 ) 16  N od e s  M e s C l us t e r  H e a de r   8 16  N od e s  M e s C l u s t e r  H e a d e r   D i s a bl e   G r oup  ( CH 8 G 1 ) 16  N od e s  M e s C l u s t e r  H e a d e r   D i s a bl e   G r ou ( CH 8 G 2 ) 16  N od e s  M e s C l u s t e r  H e a d e r   D i s a bl e   G r ou ( CH 8 G 3 ) 16  N od e s  M e s C l u s t e r  H e a d e r   D i s a bl e   G r ou ( CH 8 G 4 ) 16  N ode s  M e s C l u s t e r  H e a d e r   D i s a bl e   G r oup  ( CH 8 G 5 ) 16  N od e s  M e s C l us t e r  H e a de r   D i s a bl e   G r oup  ( CH 8 G 6 ) Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   5 1 4     5 2 0   518   ex p er i m e n is   s et  to   0 . 1   to   1 . 0 .   Sh o r test   p ath   r o u ti n g   al g o r it h m   is   u s ed .   T h r esu lt  is   co ll ec ted   f r o m   u n i f o r m   s elec tio n   p ath I n   th u n i f o r m   tr af f ic  p atter n ,   ea c h   s o u r ce   s en d s   an   eq u al  a m o u n o f   tr a f f ic  an d   h as  t h s a m e   p r o b a b ilit y   to   ea ch   d esti n atio n   n o d e.         T ab le  3 .   Sim u latio n   Set u p     P a r a me t e r   T e c h n i q u e   N e t w o r k   S i z e   1 6   N o d e s   I n j e c t i o n   R a t e   ( P a c k e t / C y c l e / N o d e )   0 . 1 ,   0 . 2 ,   0 . 3 ,   0 . 4 ,   0 . 5 ,   0 . 6 ,   0 . 7 ,   0 . 8 ,   0 . 9 ,   1 . 0   R o u t i n g   A l g o r i t h   S h o r t e st   P a t h   R o u t i n g   A l g o r i t h m   S e l e c t i o n   P a t h   S t r a t e g y     U n i f o r t r a f f i c       4.   RE SU L T S AN AN AL Y SI   Fig u r 3   s h o w s   t h s i m u latio n   r esu lt s   o f   to tal  ar ea   ( m m 2 )   f o r   1 6   n o d es  m e s h   to p o lo g y .   B ased   o n   f i g u r e   3 ,   clu s ter in g   m et h o d   an d   d is a b le  co r es   an d   r o u ter   b ased   o n   clu s ter i n g   m e th o d   in   m e s h   t o p o lo g y   h as  r ed u ce   th to tal  ar ea   c o m p ar e   to   t h 1 6   n o d es  m es h   to p o lo g y .   T h f i v t y p o f   cl u s ter - m e s h   b ase d   to p o lo g y   i s   m es h   clu s ter   h ea d er   t w o ,   m es h   cl u s ter   h ea d er   f o u r ,   m es h   clu s ter   h ea d er   eig h t,  m es h   clu s ter   h e ad er   tw o   w it h   s u b   h ea d er   t w o ,   an d   clu s ter   h ea d er   f o u r   w it h   s u b   h ea d er   f o u r   h a s   d ec r ea s th to tal  ar ea   b y   3 9 . 5 %,  3 4 . 3 %,   2 2 . 0 6 %,  3 6 . 7 6 an d   3 2 . 4 7 co m p ar to   m e s h   to p o lo g y .   T h p r o p o s ed   m eth o d   o f   d is ab l r o u ter s   an d   co r es  b ased   o n   clu s ter i n g   m et h o d   h a s   d ec r ea s in g   t h to tal   ar ea   co m p ar to   clu s ter   m es h   a n d   m e s h   to p o lo g y .   T h 1 0   t y p o f   d is ab le  g r o u p   b ased   o n   clu s ter - m e s h   b ased   to p o lo g y   is   C H4 G1 ,   C H4 G2 ,   C H8 G 1 ,   C H8 G2 ,   C H8 G3 ,   C H8 G4 ,   C H8 G5 ,   C H8 G6 ,   C SH4 G1 ,   an d   C SHG2   d ec r ea s th to tal  ar ea   b y   5 0 . 7 3 %,  7 1 . 4 4 %,  3 0 . 5 0 %,   4 4 . 1 5 %,  5 2 . 5 9 %,  6 6 . 2 4 %,  7 4 . 6 8 %,  8 7 . 4 1 %,  4 9 . 3 5 %,  an d   7 0 . 5 3 %.                  Fig u r 3 .   T o tal  A r ea   ( m m 2 )   f o r   1 6   No d es M esh   T o p o lo g y       4 . 1   T o t a l P o w er   ( Wa t t )   T o tal  p o w er   co n s u m p tio n   ca n   d ef in ed   a s   t h to tal   o f   p o w er   c o n s u m ed   b y   t h n et w o r k   d u r i n g   t h p as s i n g   o f   th p ac k et  f r o m   t h s o u r ce   n o d to   th d esti n at io n   n o d i n   th n et w o r k .     Fig u r 4   s h o w s   th e   to tal  p o w er   co n s u m p tio n   in   1 6   n o d es  m esh   a n d   clu s ter ed   m e s h   to p o lo g ies.  B ased   o n   th r es u lt   f r o m   f ig u r 4 ,   cl u s t er in g   m et h o d   i n   1 6   m e s h   to p o lo g y   h as  r ed u ce d   th to tal  p o w er   co n s u m p tio n .   T h C H2 ,   C H4 ,   C H8 ,   C SH2 ,   an d   C SH4   r ed u ce s   th to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b y   5 0 . 3 4 %,  3 8 . 7 1 %,  2 1 . 7 2 %,   5 6 . 5 9 %,   an d   4 1 . 5 5 co m p ar to   m es h   to p o lo g y .   T h er ef o r e,   clu s ter in g   m es h   to p o lo g y   m et h o d   r ed u ce   th e   to tal  p o w er   co n s u m p tio n   o f   m esh   to p o lo g y .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       R ed u cin g   To t a l P o w er C o n s u mp tio n   a n d   To ta l A r ea   Tech n i q u es fo r   N etw o r k - on - C h ip   …(   N g   Yen   P h in g )   519       Fig u r 4 .   T o tal  Po w er   ( W att)   f o r   1 6   No d es M esh   an d   C l u s ter - Me s h   T o p o lo g y       Fig u r 5   s h o w s   t h to tal  p o w er   ( w at t)   f o r   d is ab le   co r es  an d   r o u ter   in   ea ch   clu s ter   h ea d er   4   m e s h   to p o lo g ies.  B ased   o n   f ig u r 5 ,   th d is ab le  co r es  an d   r o u ter   b ased   o n   clu s ter   m es h   to p o lo g y   h as  lo w e s to tal   p o w er   co n s u m e s   co m ep ar to   clu s ter   m es h   to p o lo g y   a n d   m e s h   to p o lo g y .   T h C H4 G1 ,   C H 4 G2 ,   C SH4 G1 ,   an d   C SH4 G2   d ec r ea s th to tal  p o w er   co m s u m p tio n   b y   4 4 . 7 5 %,  6 2 . 5 0 %,  4 6 . 7 1 %,  an d   6 4 . 0 8 co m p ar to   m es h   to p o lo g y .               F ig u r 5 .   T o tal  Po w er   ( W att)   f o r   Dis ab le  C o r es a n d   R o u ter   i n   ea ch   C lu s ter   Hea d er   4   Me s h   T o p o lo g ies       Fig u r 6   s h o w s   t h to tal  p o w e r   co n s u m p tio n   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d   b y   d is ab le  co r es  an d   r o u ter   b ased   o n   clu s ter   w it h   h ea d er   8   m e s h   to p o lo g y .   B ased   o n   f i g u r 6 ,   th C H8 G1 ,   C H8 G2 ,   C H8 G3 ,   C H8 G4 ,   C H8 G5 ,   an d   C H8 G6   d ec r ea s th to t al  p o w er   co n s u m p tio n   b y   3 2 . 8 2 %,  3 6 . 5 4 %,  3 7 . 3 0 %,  5 4 . 9 2 %,  5 4 . 9 5 %,   an d   7 4 . 0 5 co m p ar to   m e s h   t o p o lo g y .   B ased   o n   f ig u r 5   an d   6 w ca n   co n c lu d t h at  t h to tal   p o w er   co n s u m p tio n   is   af f ec ted   b y   th n u m b er   o f   clu s ter   an d   th n u m b er   o f   d is ab le  clu s te r .   T h to tal  p o w e r   co n s u m p tio n   is   d ec r ea s in g   as t h n u m b er   o f   d is ab le  g r o u p   clu s ter   is   i n cr ea s i n g .             Fig u r 6 .   T o tal  Po w er   ( W att)   f o r   Dis ab le  C o r es a n d   R o u ter   i n   ea ch   C lu s ter   Hea d er   8   Me s h   T o p o lo g ies     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   2 Ma y   2 0 1 8   :   5 1 4     5 2 0   520   5.   CO NCLU SI O   I n   th is   p ap er ,   w p r o p o s ed   a   d is ab le  co r es  an d   r o u ter s   b a s ed   o n   n e w   cl u s ter   m es h   b ased   m et h o d   to   m i n i m ize  t h to tal  p o w er   co n s u m p tio n   a n d   ar ea   o f   th Net wo r k - on - C h ip   ( No C ) .   W an al y ze d   th p er f o r m ac e   o f   t h d is ab le  r o u ter s   a n d   c o r es  b ased   o n   cl u s ter i n g   m et h o d   w it h   t h cl u s ter   m e s h   a n d   m es h   to p o lo g y .   E x p er i m e n tal  r es u lt s   s h o w   t h a th e   p r o p o s ed   tech n iq u e   is   e f f icien to   r ed u ce   t h to tal  p o w e r   co n s u m p tio n   a n d   ar ea .   T h clu s ter i n g - m e s h   b a s ed   m et h o d   r ed u ce d   th to ta ar ea   b et w ee n   2 2 to   4 0   an d   to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b et w ee n   2 2 to   5 6 co m p ar to   m es h   to p o lo g y .   B y   d is ab le  co r es  a n d   r o u ter s   b ased   o n   clu s te r   m es h   to p o lo g y   m et h o d   h as  r ed u ce d   th to tal  ar ea   b y   4 5 t o   8 7 an d   to tal  p o w er   co n s u m p tio n   b y   3 3 to   7 5 co m p ar es   to   m e s h   to p o lo g y .       ACK NO WL E D G E M E NT S     T h au th o r s   s i n ce r el y   ac k n o w led g t h Ma la y s ia n   Go v er n m e n t   f o r   p r o v id in g   f i n an c ial   s u p p o r in   th e   f o r m   o f   Fu n d a m e n tal   R e s ea r ch   Gr a n Sch e m e   ( FR G S)  [ F R GS   n u m b er :   9 0 0 3 - 0 0 4 6 3 ]   u n d er   th e   Ma la y s ia n   Min i s tr y   o f   H ig h er   E d u ca tio n   ( MO HE ) .         RE F E R E NC E S     [1 ]   N.  Y.  P h in g ,   M .   N.   M .   W a rip ,   P .   Eh k a n ,   R.   B.   A h m a d ,   F .   F .   Zak a ria,  a n d   F .   W a h id a ,   T o w a rd Hig h   P e rf o rm a n c e   Ne t w o rk - on - Ch ip  :  A   S u rv e y   o n   En a b li n g   T e c h n o lo g ies   ,   Op e n   Iss u e s   a n d   Ch a ll e n g e s,”   p p .   2 5 9 2 6 3 ,   2 0 1 6 .   [2 ]   N.  Y.  P h i n g ,   M .   N.  M o h d   W a rip ,   P .   Eh k a n ,   F .   W .   Zu lk e f li ,   a n d   R.   B.   A h m a d ,   Per fo rm a n c e   An a lys is  o th e   Imp a c o De sig n   Pa r a me ter to   Ne two rk - on - Ch i p   ( No C)  Arc h it e c tu re ,   in   Re c e n T re n d in   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y P ro c e e d in g o f   th e   2 n d   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o f   Re li a b le  In fo rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y   (I RICT   2 0 17 ) ,   F .   S a e e d ,   N.   G a z e m ,   S .   P a tn a ik ,   A .   S .   S a e d   Ba laid ,   a n d   F .   M o h a m m e d ,   Ed s.  Ch a m S p ri n g e In tern a ti o n a P u b li sh i n g ,   2 0 1 8 ,   p p .   2 3 7 2 4 6 .   [3 ]   S .   Ya n   a n d   B.   L in ,   A p p li c a ti o n - S p e c if ic  Ne t w o rk - on - Ch ip   A rc h it e c tu re   S y n th e sis  b a se d   o n   S e P a rti t io n a n d   S tein e T re e s,”   p p .   2 7 7 2 8 2 .   [4 ]   S .   S .   Bh o p le  a n d   M .   A .   Ga ik wa d ,   De sig n   o f   M e sh   a n d   T o ru To p o lo g ies   f o Ne t w o rk - On - Ch ip   A p p li c a ti o n ,   v o l.   2 ,   n o .   2 ,   p p .   7 6 8 2 ,   2 0 1 3 .   [5 ]   N.  Y.  P h i n g ,   M .   N.  M .   W a rip ,   P .   Eh k a n ,   F .   W a h id a ,   a n d   R.   B.   A h m a d ,   T o p o lo g y   De sig n   o f   Ex ten d e d   T o ru a n d   Rin g   f o L o w   L a ten c y   Ne t w o rk - on - Ch i p   A rc h it e c tu re ,   v o l.   1 3 ,   n o .   2 ,   2 0 1 5 .   [6 ]   N.  Jia n g ,   D.  U.  Be c k e r,   G .   M ich e lo g ian n a k is,  J.  Ba lf o u r,   B.   T o wle s,  D.  E.   S h a w ,   J.  Ki m ,   a n d   W .   J.  Da ll y ,   De tailed   a n d   F lex ib le Cy c le - Ac c u ra te Ne t w o rk - on - Ch i p   S im u lato r.   [7 ]   A .   B.   K a h n g ,   B.   L i,   L .   P e h ,   K.  S a m a d i,   S .   Die g o ,   a n d   L .   Jo ll a ,   O RION   2   .   0  :  A   F a st  a n d   A c c u ra te  No P o w e a n d   A re a   M o d e f o Early - S tag e   De sig n   S p a c e   Ex p lo ra ti o n ,   p p .   1 6.   [8 ]   J.  M a ,   C.   Ha o ,   W .   Zh a n g ,   a n d   T .   Yo sh im u ra ,   P o w e r - e ff i c i e n P a rti t io n in g   a n d   Cl u ste Ge n e ra ti o n   De sig n   f o r   A p p li c a ti o n - S p e c if ic Ne t w o rk - on - Ch ip ,   p p .   8 3 8 4 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   J.  M in z h e n g ,   F a u lt - T o lera n R o u ti n g   M e th o d   o f   No S y ste m   Ba s e d   o n   Cl u ste rin g ,   p p .   5 4 3 5 4 7 ,   2 0 1 6 .   [1 0 ]   P .   B.   T ,   P o w e M in im iza ti o n   f o r   Clu ste re d   R o u ti n g   in   Ne tw o rk   o n   Ch ip ,   n o .   Ic e c s,  p p .   1 5 8 4 1 5 8 8 ,   2 0 1 5 .   [1 1 ]   S .   Jo h a ri,   A .   Ku m a r,   a n d   V .   K.   S e h g a l,   He tero g e n e o u a n d   Hy b rid   Cl u ste re d   T o p o lo g y   f o Ne t w o rk s - on - Ch ip ,   p p .   1 8 3 1 8 7 ,   2 0 1 5 .   [1 2 ]   R.   K.  S ,   Ne tw o rk - on - Ch ip   A rc h it e c tu re   Ba se d   o n   C lu ste M e t h o d ,   v o l.   3 ,   n o .   3 ,   p p .   6 1 6 5 ,   2 0 1 5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.