NoC中VOQ路由器及鏈路容錯技術(shù)研究.pdf

1、集成電路的不斷發(fā)展使得片上系統(tǒng)遇到了不可逾越的瓶頸問題，片上網(wǎng)絡(luò)因其具有良好的可擴(kuò)展性、較高的通信效率和可靠性等優(yōu)勢成為了一種新型的互連架構(gòu)，被研究者們廣泛研究。路由器是片上網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的存儲轉(zhuǎn)發(fā)，影響著網(wǎng)絡(luò)的整體性能，故對路由器的容錯設(shè)計顯得尤為重要。NoC中數(shù)據(jù)包的傳輸需要經(jīng)過鏈路，且鏈路占據(jù)了芯片上的絕大部分面積，故對鏈路的容錯尤為重要。論文主要工作如下:
　　(1)闡述了集成電路的發(fā)展、片上網(wǎng)絡(luò)的研究背

2、景。對常見的片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及片上網(wǎng)絡(luò)中常見的容錯方法進(jìn)行了介紹。
　　(2)路由器中緩沖區(qū)所占的面積較大，且常見的緩沖區(qū)容錯方案都可能會產(chǎn)生頭阻塞問題，因此需要設(shè)計一種容錯路由器架構(gòu)，既可以解決頭阻塞問題，又能實現(xiàn)緩沖區(qū)容錯。本文提出一種相鄰虛通道循環(huán)共享的VOQ容錯路由器設(shè)計，可以有效地容忍虛通道故障，在網(wǎng)絡(luò)擁塞時能最大程度的保證緩沖區(qū)的利用率，且在路由器內(nèi)部虛通道均故障時依舊可以保證整個網(wǎng)絡(luò)的連通性。在基準(zhǔn)VOQ路由器的基礎(chǔ)

3、上，該文通過增加多個多路選擇器和數(shù)據(jù)分配器來實現(xiàn)相鄰虛通道的共享，增加旁路總線來保證即使輸入端口內(nèi)部虛通道均故障，路由器依舊可用。同時，該文設(shè)計了一種基于雙向隊列的FIFO控制器，通過兩套讀寫指針實現(xiàn)對借用虛通道數(shù)據(jù)包和非借用虛通道數(shù)據(jù)包的讀寫操作。
　　(3)為解決鏈路的故障問題，該文將鏈路故障進(jìn)行粒度劃分，并提出了一種自適應(yīng)的鏈路容錯方法。當(dāng)鏈路出現(xiàn)粗粒度故障時，重配置另一條鏈路的方向來傳輸數(shù)據(jù)包。當(dāng)鏈路出現(xiàn)細(xì)粒度故障時，結(jié)合