다중 입출력 버퍼를 둔 분할형 크로스바 스위치

Abstract

본 발명은 하나의 스위치 대신에 크기가 작은 여러 개의 스위치 소자를 사용하여 스위치 내부에서 셀의 충돌을 줄이는 분할형 크로스바 스위치에 관한 것이다.본 발명에서는 3가지 형태의 분할형 크로스바 스위치를 제안한다. 첫 번째는 기존의 단일 크로스바를 가로로 L개로 나누고 각 출력 포트마다 L개의 버퍼를 두는 구조이고, 두 번째는 기존의 단일 크로스바를 세로로 E개로 나누고 각 입력 포트에는 E개의 버퍼를 두며 출력포트 쪽에는 내부 속도 상승(speed-up)을 하는 경우에만 버퍼를 두는 구조이다. 그리고, 세 번째는 단일 크로스바를 가로로 L개로 나눈 후 그 각각을 세로로 E개로 나누어 총 EL개의 크로스바로 나누고, 각 출력 포트마다 L개의 버퍼를 두고 각 입력 포트마다 E개의 버퍼를 두는 구조이다. 각 크로스바 스위치 소자당 중재기가 하나씩 할당되며, 출력단에 버퍼가 있는 경우에는 서비스 품질을 보장하기 위해서 셀을 스케줄링하는 스케줄러가 할당된다.기존의 NxM 입력 버퍼형 스위치는 하나의 크로스바 스위치가 N개의 입력단을 M개의 출력단에 연결해 주어야 하지만, 분할형 크로스바 스위치에서는 여러개의 크로스바 스위치 소자가 서로 완전히 독립으로 N보다 작거나 같은 수의 입력을 M보다 작거나 같은 수의 출력과 연결해주면 되기 때문에 하나의 스위치 소자에서 경쟁하는 입력단과 출력단의 개수가 줄어들어 충돌률이 줄어들게 되고, 입력 버퍼형 스위치에 비해 좋은 성능을 나타낼 수가 있게 된다.따라서, 본 발명은 입력 링크 속도보다 빠른 메모리를 필요로 하지 않으며 내부 연결선의 개수도 기존의 crossbar 스위치와 거의 차이가 없기 때문에 고속 구현이 용이하다.분할형 크로스바 스위치, 고속 패킷 스위치, 입출력 버퍼형 스위치, 중재(arbitration) 알고리즘