Arquitectures de múltiples nuclis com a multiprocessadors (CMP) i solucions multiprocessador per a sistemes dins del xip (MPSoCs) actuals es basen en l'eficàcia de les xarxes dins del xip (NoC) per a la comunicació entre els diversos nuclis. En aquest sentit, els CMPs i MPSoCs que s'han fabricat en els darrers anys s'han implementat basant-se en NoC amb una topologia simple, normalment malles o anells. No obstant, a mesura que els nombre de elements a connectar creixia, xarxes simples no eren capaç de satisfer els requeriments del sistema, que són principalment, una baixa latència i alt rendiment. Així, la comunitat investigadora ha proposat i analitzat NoCs més complexes. No obstant, aquestes solucions són més difícils de implementar - especialment els enllaços llargs - fent que aquest tipus de topologies complexes siguen massa costoses o inclòs inviables.

En aquesta tesi, presentem un metodologia de disseny que minimitza la pèrdua de prestacions de la xarxa degut a la seua implementació real, principalment per la complexitat dels commutadors i dels enllaços llargs. Com a primer pas, re-dissenyem el commutador fent-lo modular. Cada mòdul del commutador és capaç de arbitrar, commutar, i emmagatzemar els missatges que li arriben. Com a segon pas, flexibilitzem la col.locació d'aquestos mòduls arran del xip, permetent que mòduls d'un mateix commutador estiguen distribuïts per el xip.

Aquesta metodologia de disseny l'hem aplicat en diferents escenaris. Primerament, hem transformat NoC ja conegudes com la malla 2D introduint el nostre commutador modular. Els resultats mostren com la modularitat i la distribució del commutador redueixen la latència i el consum de potència de la xarxa. A més a més, aquests beneficis són majors en aquelles topologies on la complexitat del commutador és major, com per exemple, la flattened butterfly o la concentrated mesh.

En segon lloc, hem utilitzat la nostra metodologia de disseny per a implementar un crossbar distribuït. El nostre crossbar distribuït té unes prestacions clarament millors que la resta de configuracions, tant en latència com en rendiment. No obstant, per a xarxes amb un gran nombre de nodes, el nostre crossbar distribuït requereix massa recursos. En aquest cas, hem analitzat un crossbar distribuït jeràrquic viable que, a a més a més manté pràcticament les prestacions del crossbar distribuït.