árbitro de frente de onda

Un árbitro de frente de onda es un circuito utilizado para tomar decisiones que controlan la matriz de conmutación de una matriz de conmutación de alta capacidad en paralelo. ^{[ 1 ]} Fue comercializado en los conjuntos de chips TT1 y TTx diseñados por Abrizio y vendidos por PMC-Sierra .

Una matriz de conmutación es la parte central de una matriz de conmutación que conecta las entradas con las salidas. En cada período de arbitraje, se debe tomar una serie de decisiones sobre qué entradas se conectan a qué salidas. En aplicaciones de conmutación de celdas o de paquetes de alta velocidad , el período de arbitraje es muy corto. A menudo, se producen millones o miles de millones de períodos de arbitraje por segundo.

Un árbitro es el circuito que decide cuál de los numerosos interruptores de la matriz de conmutación debe cerrarse. La velocidad es un criterio de diseño clave para un árbitro en algunas aplicaciones.

Un árbitro de frente de onda es un tipo particular de árbitro optimizado para el funcionamiento a alta velocidad. Para un conmutador unicast, el algoritmo es el siguiente:

1. La decisión comienza en un único punto de la matriz xy que representa los interruptores físicos, por ejemplo, la esquina superior izquierda.
2. En función de las solicitudes, se decide si se cierra ese interruptor, conectando la entrada y la salida correspondientes.
3. El resultado de esta decisión se introduce a continuación a la derecha, a lo largo del eje de la matriz que representa la entrada, y hacia abajo, a lo largo del eje de la matriz que representa la salida.
4. Los resultados del primer cálculo permiten realizar el siguiente cálculo en el punto de la derecha y en el punto de abajo, y en cada uno de esos dos puntos se toma la decisión de cerrar el interruptor.
5. Los resultados de estos dos cálculos subsiguientes se transfieren a los puntos situados debajo y a la derecha de ellos. Estos resultados permiten tomar decisiones en los tres puntos siguientes, que se encuentran a la derecha y debajo.
6. Estos resultados se muestran nuevamente a la derecha y abajo.
7. En el caso de que el cálculo no haya comenzado en la esquina superior izquierda, los resultados se extienden hacia la derecha hasta la primera columna de la izquierda y luego hacia abajo hasta la fila superior.
8. El cálculo continúa hasta que se hayan tomado todas las decisiones.

Entre los beneficios de este tipo de cálculo se incluyen:

• Velocidad: el algoritmo se puede implementar de forma combinatoria (sin registros de hardware ), lo que permite que el frente de onda se propague a través de gran parte o la totalidad de la matriz en uno o pocos ciclos de reloj.
• Regularidad: los nodos de la estructura física utilizada para realizar este cálculo son todos idénticos. Esto se conoce comúnmente como cálculo sistólico . Las estructuras regulares a veces permiten implementaciones compactas en semiconductores .

Existen numerosas variantes de este método, entre las que se incluyen:

• Aleatorizar o barajar el orden en que se consideran las filas y columnas. Generalmente, es necesario algún tipo de barajado para lograr la equidad.
• Variantes de multidifusión de este método en las que una entrada puede conectarse a múltiples salidas en una o varias pasadas.

• Descripción del algoritmo en los apuntes de clase de Stanford