Reconfiguration Problems in VLSI and WSI Cellular Arrays

초대규모 집적 또는 웨이퍼 규모 집적을 이용한 셀룰러 병렬 처리기의 재구현

A significant amount of research has focused on the development of highly parallel architectures to obtain far more computational power than conventional computer systems. These architectures usually comprise of a large number of processors communicating through an interconnection network. The VLSI (Very Large Scale Integration) and WSI (Wafer Scale Integration) cellular arrays form one important class of those parallel architectures, and consist of a large number of simple processing cells, all on a single chip or wafer, each interconnected only to its neighbors. This paper studies three fundamental issues in these arrays : fault-tolerant reconfiguration. functional reconfiguration, and their integration. The paper examines conventional techniques, and gives an in-depth discussion about fault-tolerant reconfiguration and functional reconfiguration, presenting testing control strategy, configuration control strategy, steps required f4r each reconfiguration, and other relevant topics. The issue of integrating fault tolerant reconfiguration and functional reconfiguration has been addressed only recently. To tackle that problem, the paper identifies the relation between fault tolerant reconfiguration and functional reconfiguration, and discusses appropriate testing and configuration control strategy for integrated reconfiguration on VLSI and WSI cellular arrays.

전형적인 컬퓨터보다 훨씬 강력한 계산 능력을 얻기 위해 병렬 컴퓨터 구조에 대한 많은 연가 진행되어 왔다. 이러한 컴퓨터들은 통상 상호 연결 네트워크(Interconnection Network)로 연결된 많은 수의 처리기들로 구성된다. 그중 중요한 한 부류가 초대규모 집적(Very Large Scale Integration) 또는 웨이퍼규모 집적(Wafer Scale Integration)을 이용한 셀룰러 병렬 처리기로 하나의 칩이나 웨이퍼에 단지 이웃으로만 연결된 많은 수의 단순 조를 가지는 처리기로 구성된다. 이런 셀룰러 병렬 처리기틀에 반드시 수반되는 문제가 재구현(Reconfiguration)으로 세가지 유형을 정의할 수 있는데 본 논문에서는 이 세가지 재구현 문제, 즉 결함 허용 재구현(Fault-Tolerant Reconfiguration), 기능적 재구현(Functional Reconfiguration), 그리고 통합 재구현(Integrated Reconfiguration)에 대하여 논하였다. 본 논문은 결함 진단 및 검출(Fault Detection and Fault Location) 제어 방법, 구성(Configuration) 제어방법, 재구현의 수행 단계 등 결함 허용 재구현과 기능적 재구현시 필요한 여러 고려 사항을 분석 정리하고, 최근 제기된 결함 허용 재구현과 기능적 재구현의 일체화 문제 즉 통합 재구현 문제의 이해에 핵심적인 결할 허용 재구현과 기능적 재구현 사이의 관계를 밝혔으며, 통합 재 구현에 적합한 결할 진단 및 검출 제어 방법과 구성제어 방법에 대하여 논하였다.