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README
H-HPU
Plataforma de Aceleração Computacional (PAC)
📊 Resultados de Benchmarking e Simulação (Validação v0.4/v0.5)
Avaliação da Arquitetura H-HPU em relação a uma referência padrão de malha (Grid) 2D ($N = 1024$ nós) sob cargas de trabalho hierárquicas/relacionais (padrão de tráfego $\mathcal{O}(N \log N)$).
Principais Métricas de Desempenho
| Métrica | Referência (Malha 2D) | H-HPU (H6-NoC + H-MEM) | Delta / Impacto | Fator Principal |
|---|---|---|---|---|
| Diâmetro da Rede | $62,0$ saltos | $36,0$ saltos | -41,9% | Compatibilidade com a equação de topologia (margem de 1,5%) |
| Largura de Banda de Bisseção | $31,6$ links | $73,0$ links | +130,9% | Conectividade planar hexagonal ($d \le 6$) |
| Média de Saltos | $7,70$ saltos | $7,66$ saltos | ~0% | Alta localidade espacial na carga hierárquica |
| Latência Média | $21,4$ ciclos | $9,9$ ciclos | -53,7% | Redução massiva de contenção nas filas dos roteadores |
| Vazão de Saturação | $0,10$ flits/ciclo | $0,143$ flits/ciclo | +43,0% | Malha satura precocemente; H6 absorve a injeção |
| Pressão de Memória ($U_M$) | $1,034$ (saturado) | $0,932$ (estável) | -9,8% | Controle de malha fechada HARC ($a \approx 0,10$) |
| Sobrecarga de Coerência | $1026$ msgs/escrita | $3,2$ msgs/escrita | -99,7% | Máscara direcional de 6 vizinhos do H-MESI |
Principais Conclusões Arquiteturais
- Vazão em detrimento de saltos: Em cenários de tráfego localizado, a latência cai 53,7% não porque os pacotes percorrem menos saltos, mas porque a largura de banda de bisseção 2,3 vezes maior evita a saturação dos buffers de fila em taxas de injeção $> 0,10$.
- Estabilidade do HARC: O controlador HARC converge para $U_M \approx 0,932$, mantendo a pressão de memória estritamente abaixo da saturação, sem desencadear condições de corrida de coerência ou deadlocks.
- Invalidação Direcionada: O H-MESI restringe o tráfego de invalidação de cache estritamente ao cluster de 6 vizinhos, substituindo efetivamente as difusões globais (broadcasts) por atualizações locais direcionadas.
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📊 Resultados de Benchmarking e Simulação (Validação v0.4/v0.5)
Avaliação da Arquitetura H-HPU em relação a uma referência padrão de malha (Grid) 2D ($N = 1024$ nós) sob cargas de trabalho hierárquicas/relacionais (padrão de tráfego $\mathcal{O}(N \log N)$).
Principais Métricas de Desempenho
| Métrica | Referência (Malha 2D) | H-HPU (H6-NoC + H-MEM) | Delta / Impacto | Fator Principal |
|---|---|---|---|---|
| Diâmetro da Rede | $62,0$ saltos | $36,0$ saltos | -41,9% | Compatibilidade com a equação de topologia (margem de 1,5%) |
| Largura de Banda de Bisseção | $31,6$ links | $73,0$ links | +130,9% | Conectividade planar hexagonal ($d \le 6$) |
| Média de Saltos | $7,70$ saltos | $7,66$ saltos | ~0% | Alta localidade espacial na carga hierárquica |
| Latência Média | $21,4$ ciclos | $9,9$ ciclos | -53,7% | Redução massiva de contenção nas filas dos roteadores |
| Vazão de Saturação | $0,10$ flits/ciclo | $0,143$ flits/ciclo | +43,0% | Malha satura precocemente; H6 absorve a injeção |
| Pressão de Memória ($U_M$) | $1,034$ (saturado) | $0,932$ (estável) | -9,8% | Controle de malha fechada HARC ($a \approx 0,10$) |
| Sobrecarga de Coerência | $1026$ msgs/escrita | $3,2$ msgs/escrita | -99,7% | Máscara direcional de 6 vizinhos do H-MESI |
Principais Conclusões Arquiteturais
- Vazão em detrimento de saltos: Em cenários de tráfego localizado, a latência cai 53,7% não porque os pacotes percorrem menos saltos, mas porque a largura de banda de bisseção 2,3 vezes maior evita a saturação dos buffers de fila em taxas de injeção $> 0,10$.
- Estabilidade do HARC: O controlador HARC converge para $U_M \approx 0,932$, mantendo a pressão de memória estritamente abaixo da saturação, sem desencadear condições de corrida de coerência ou deadlocks.
- Invalidação Direcionada: O H-MESI restringe o tráfego de invalidação de cache estritamente ao cluster de 6 vizinhos, substituindo efetivamente as difusões globais (broadcasts) por atualizações locais direcionadas.