片上網(wǎng)絡(luò)中異步路由節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵性技術(shù).pdf

1、隨著納米級CMOS集成電路技術(shù)和片上系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，片上多處理器已經(jīng)開始朝多核化和異構(gòu)化的方向發(fā)展，而當(dāng)前片上系統(tǒng)設(shè)計所廣泛采用的共享總線結(jié)構(gòu)逐漸成為制約多核處理器系統(tǒng)性能的主要瓶頸，已經(jīng)無法滿足片上系統(tǒng)的需要，因此把互連網(wǎng)絡(luò)用于片上系統(tǒng)設(shè)計，以解決片上組件之間的通信問題，即片上網(wǎng)絡(luò)。片上網(wǎng)絡(luò)克服了總線結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性差的缺點(diǎn)，為十億晶體管時代提供了一種可行的片上通信機(jī)制，并具有高可重用性，其中片上通信結(jié)構(gòu)及通信服務(wù)也具有可重用性。而對

2、于片上網(wǎng)絡(luò)，路由設(shè)計是其高性能的關(guān)鍵，但由于同步電路在功耗和延時上的弊端，所以必須采用異步電路等新型電路來實(shí)現(xiàn)。
　　 論文對片上網(wǎng)絡(luò)中異步路由節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 首先介紹了路由中基本異步電路單元，如C單元、Muller管道、MUX等，并對其握手協(xié)議、結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理做了詳細(xì)描述。靜態(tài)虛通道的引入有效地解決了路由中數(shù)據(jù)包微片造成的連線端口競爭和由競爭導(dǎo)致的阻塞等問題，提高了系統(tǒng)吞吐量，但是當(dāng)輸入端口較多

3、時，虛通道會成為制約芯片面積和系統(tǒng)功耗的主要參數(shù)之一，因此論文又從動態(tài)角度討論了如何有效地分配虛通道。
　　 其次基于傳統(tǒng)交叉開關(guān)結(jié)構(gòu)，討論了帶寬可控、高速和低功耗交叉開關(guān)結(jié)構(gòu)，介紹了基于各種排隊(duì)機(jī)制下的交叉開關(guān)結(jié)構(gòu)及其調(diào)度算法，詳細(xì)描述了緩沖交叉開關(guān)和局部緩沖交叉開關(guān)的結(jié)構(gòu)和原理，提出了RR電路結(jié)構(gòu)，并基于SMIC0.18μm CMOS工藝進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　 最后提出了一種延時不敏感全異步虛通道仲裁器，通過檢測虛通