國防科大計算機學院FAST團隊關于TSN交換機定制設計的論文“TSN-Builder: Enabling Rapid Customization of Resource-Efficient Switches for Time-Sensitive Networking”被CCF A類會議ACM DAC (Design Automation Conference) 2020錄用。
論文提出了一種應用需求驅動的模板化開發模型TSN-Builder，支持對TSN交換機進行資源高效的快速定制。基于標準的TSN交換流程，TSN-Builder將TSN交換機解耦為5個核心組件，包括分組交換，輸入過濾，門控，輸出調度和時間同步。另外，TSN-Builder通過提供一套完整的存儲資源抽象將每個模塊中可變的資源規格和固定的處理邏輯解耦。這些固定的處理邏輯被封裝在多個平臺相關的模板中，而資源規格則被參數化為統一的平臺無關的定制API。因此，用戶只需要通過API向模板中注入最優的資源配置來支持根據不同場景下TSN交換機的快速構建，而不需要重復開發相同的功能模塊。
本文基于FPGA搭建了TSN交換機的原型系統在不同場景下對資源消耗和性能進行評估。實驗結果表明，與商用交換機中標準的流水線資源配置相比，通過TSN-Builder定制的TSN交換機能夠提供相同的性能保障，同時最大可以節約70.25%的片上資源消耗。
