支持虛通道動態(tài)分配的片上網(wǎng)絡(luò)路由器研究.pdf

1、作為一種全新的IC芯片設(shè)計體系架構(gòu)，片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)通過借鑒計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的思想，解決了存在于片上系統(tǒng)(SoC)中的擴展性差、時鐘管理難、地址空間有限等問題。在不久的將來，NoC設(shè)計技術(shù)極有可能取代SoC，成為IC芯片設(shè)計的主流解決方案。路由器是NoC系統(tǒng)的核心部件，直接決定整個網(wǎng)絡(luò)的性能。本文以支持虛通道動態(tài)分配的NoC路由器作為研究目標，對該類路由器架構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)與組成模塊進行了詳盡的分析與探索。并針對此類路由器通信流水線過長、通道

2、分配仲裁多等導致的延時問題，提出了一種支持虛通道動態(tài)分配的低延時片上網(wǎng)絡(luò)路由器架構(gòu)。
　　設(shè)計將Speculation和Lookahead兩種低延時策略應(yīng)用到支持虛通道動態(tài)分配的NoC路由架構(gòu)上，形成混合低延時路由。該路由架構(gòu)主要從三個方面，實現(xiàn)了低延時的要求:其一，Speculation，該策略針對已經(jīng)在快速虛通道(VC)分配模塊完成VC分配的微片，控制交換開關(guān)分配器(SA)仲裁啟動，達到虛通道分配器(VA)與SA并行執(zhí)行的目的

3、，降低了節(jié)點內(nèi)數(shù)據(jù)包處理延時;其二，快速分配模塊，可提前快速實現(xiàn)VC分配，有助于更好的實現(xiàn)VA與SA的并行，其通過與下一個時鐘周期的快速分配請求信號進行必要的邏輯操作，實現(xiàn)輸出端口與VC分配控制信號的快速產(chǎn)生;其三，Lookahead，該策略通過在上一路由提前實現(xiàn)部分微片進行路由計算，將帶有路由計算結(jié)果的bypass微片與普通微片一起路由到本級路由，到達本級路由的bypass微片會被緩存在輸入通道，無需在經(jīng)過路由計算，此過程減輕了本級路