片上網絡容錯路由器的設計.pdf

1、片上網絡作為一種解決片上系統(tǒng)通信帶寬瓶頸的新型互連方式，已經被廣泛地接受。性能和容錯是大規(guī)模多處理器系統(tǒng)互聯(lián)網設計面臨的兩個主要問題。片上網絡為解決互連結構的單點故障問題提供了良機，點到點(P2P)之間大量冗余的鏈路使得系統(tǒng)的重構成為可能。然而，片上網絡中的某些部件出現(xiàn)故障時，網絡的拓撲結構將由規(guī)則的轉變成非規(guī)則的，這一方面將迫使路由算法必須進行相應的調整以適應網絡拓撲結構的改變；另一方面，使得網絡死鎖活鎖問題的解決變得更為棘手。不僅如

2、此，容錯實現(xiàn)技術往往是以巨大的性能降低為代價的，這使得具有容錯能力的高性能通信技術成為一個極具挑戰(zhàn)性的問題。
　　通過對國內外容錯路由策略的研究，本文提出了一種失效模型以將失效類型的判定更加細致化，更合理的區(qū)分節(jié)點失效以及鏈路失效?；诖耸Ｐ吞岢隽艘环N基于2-Dmesh片上網絡的無死鎖容錯路由算法，該算法可以動態(tài)調整以適應由于單個故障節(jié)點或單向故障鏈路導致的網絡拓撲的改變。
　　本文在調研國內外片上路由器研究現(xiàn)狀的基礎上

3、，按照Top-Down的IC設計流程，完成了兩個適用于不同網絡負載的路由器設計。一個以高性能為設計目標，采用基于虛擬通道的設計方案，適用于高網絡負載的通信系統(tǒng)；另一個以低開銷為設計目標，采用單通道的設計方案，適用于低網絡負載的通信系統(tǒng)。二者均采用的蟲洞交換機制，基于Credit流控機制和Oldest-First仲裁機制，并執(zhí)行本文提出的容錯路由算法。
　　最后，本文利用周期精確的SystemC模擬器，通過對4×4的二維網絡進行模擬