شبکه درون یک تراشه

شبکه درون تراشه ای یا شبکه درون یک تراشه (ناک (NOC یا NoC)) یک زیرسیستم ارتباطی درون یک مدار مجتمع (که به طور معمول یک "تراشه" نامیده می شود) است که نوعاً ارتباط بین هسته های IP در یک سیستم درون یک تراشه (ساک SoC) را فراهم می سازد. ناک ها می توانند دامنه های ساعت هم زمان و ناهمزمان را پوشش دهند یا منطق ناهمزمان بدون ساعت را استفاده کنند. تکنولوژی ناک تئوری شبکه و روش های ارتباط درون تراشه ای را به کار می برد و پیشرفتهای قابل توجه ای را نسبت به اتصالات بر پایه گذرگاه و کراسبار (crossbar) اولیه به همراه می آورد. ناک مقیاس پذیری ساک ها را بهبود می دهد و استفاده از انرژی در ساک های پیچیده را نسبت به طرح های دیگر بهینه می سازد.
NetSpeed Systems
Arteris
Sonics
شبکه درون تراشه ای مدلی نوظهور برای ارتباطات درون سیستم های VLSI بزرگ پیاده سازی شده بر روی یک تراشه سیلیکونی است. پژوهشگری (Sgroi) و همکارانش "راه حل پشته-لایه ای برای طراحی ارتباطات بین هسته ای درون-تراشه را متد شبکه–درون-تراشه (ناک)" می نامند. در یک سیستم ناک پیمانه ها مانند هسته های پردازشگر، حافظه ها و بلوکهای IP ویژه با استفاده از یک شبکه مانند یک زیرسیستم "حمل و نقل عمومی" برای ترافیک اطلاعات، داده را رد و بدل می کنند. یک ناک از چندین لینک داده نقطه-به-نقطه که با استفاده از سوئیچ ها (مسیریاب ها) به هم متصل می شوند، ساخته می شود به این گونه که پیامها می توانند از هر پیمانه منبع به هر پیمانه مقصد از راه چندین لینک با استفاده از تصمیم های مسیریابی در سوئیچ ها انتقال یابند. یک ناک شبیه به شبکه مخابراتی مدرن با استفاده از سوئیچینگ بیت-بسته دیجیتال در طول لینکهای مالتی پلکس شده می باشد. هرچند سوئیچینگ بسته ای گاهی برای یک ناک لازم فرض می شود، چندین طرح پیشنهادی ناک با استفاده از روش های سوئیچینگ مداری وجود دارد. این تعریف بر پایه مسیریاب ها معمولاً این گونه تفسیر می شود که یک گذرگاه اشتراکی تنها، یک سوئیچ کراسبار تنها یا یک شبکه نقطه-به-نقطه، ناک محسوب نمی شوند اما به طور عملی تمام توپولوژیهای دیگر ناک محسوب می شوند. این تعریف تا حدی گیج کننده است زیرا همه موارد ذکر شده شبکه هستند (آنها ارتباط بین دو یا بیشتر از دو وسیله را فراهم می سازند) اما آن ها به عنوان روش های شبکه-درون-تراشه در نظر گرفته نمی شوند.
سیم ها در لینک های ناک توسط بسیاری از سیگنال ها به اشتراک گذاشته می شوند. سطح بالایی از موازی سازی به دست می آید زیرا همه لینک ها در ناک می توانند به طور هم زمان روی بسته های داده مختلف کار کنند. بنابراین همانگونه که سیستم های مجتمع پیچیده تر می شوند یک ناک کارکرد بهتری (مانند توان) و مقیاس پذیری در مقایسه با معماریهای ارتباطی پیشین (مانند سیم های سیگنال نقطه-به-نقطه ویژه، گذرگاه های اشتراکی یا گذرگاه های بخش بندی شده با پل ها) را فراهم می سازد. البته الگوریتم ها باید به گونه ای طراحی شوند که موازی سازی بیشتری را فراهم آورند و بتوانند استفاده بهتری از ویژگی های ناک را به همراه آورند.
به طور سنتی مدارهای مجتمع با اتصالات نقطه-به-نقطه ویژه همراه با سیمی مخصوص برای هر سیگنال طراحی شده اند. به ویژه برای طراحی های بزرگ این گونه اتصالات از دیدگاه طراحی فیزیکی محدودیت هایی را به همراه می آورد. سیم ها بیشتر فضای تراشه را اشغال می کنند و در تکنولوژی CMOS نانومتری، اتصال ها کارکرد و اتلاف انرژی دینامیک را تحت تأثیر قرار می دهند چرا که انتشار سیگنال در سیم ها در طول تراشه به چندین سیکل ساعت نیازمند است. (قانون Rent را برای بحثی پیرامون نیازمندی های سیم کشی برای اتصال های نقطه-به-نقطه ببینید).لینک های ناک می توانند پیچیدگی طراحی سیم ها برای سرعت قابل پیش بینی، انرژی، نویز، اتکاپذیری و غیره را کاهش دهند. چرا که ساختار منظم و کنترل شده ای دارند. از دیدگاه طراحی سیستم با پیدایش سیستم های پردازشگر چند هسته ای، یک شبکه یک گزینه معماری طبیعی می باشد. یک ناک می تواند بخش های محاسباتی و ارتباطی را از هم گسسته سازد، از طراحی پیمانه ای و بازاستفاده ازIP از راه واسط های استاندارد پشتیبانی کند، مشکلات هم زمان سازی را حل کند، به عنوان بستری برای سنجش سیستم استفاده شود و بنابراین سودمندی مهندسی را افزایش دهد.