NoC可靠性與容錯路由方法研究.pdf

1、隨著集成電路制造工藝的不斷發(fā)展，集成在芯片上晶體管的數(shù)量也隨之增多，已超過幾十億晶體管的規(guī)模，因此芯片上可以集成越來越多的IP核。隨著芯片中IP核數(shù)量的增多，基于總線結構的片上系統(tǒng)(System-on-Chip，SoC)將面臨以下問題：可擴展性問題、不能真正實行并行通信而引起的通信效率問題、由于全局同步而引起的功耗和面積等問題，這些都是片上系統(tǒng)無法逾越的障礙。因此，為了解決傳統(tǒng)的SoC所面臨的問題，片上網(wǎng)絡(Network-on-Chi

2、p，NoC)作為一種全新的互聯(lián)結構被提出來。片上網(wǎng)絡不僅從通信架構上解決了傳統(tǒng)SoC所固有的問題，還采用了全局異步局部同步（Globally Asynchronous Locally Synchronous，GALS）的通信機制，使得NoC成為面向納米工藝的新型體系結構。
　　 本文重點介紹了2D-Mesh結構NoC通信架構的基本知識，并在此架構上分別提出了一種可重構的容錯路由方法和一種提高NoC可靠性的方法。
　　 論

3、文的工作主要包括以下幾個方面：
　　 (1)介紹了NoC產生的背景、NoC研究的關鍵問題和國內外研究現(xiàn)狀；此外，還介紹了2D-Mesh結構NoC以及交換技術、路由算法和故障路由器的容錯技術等相關內容。
　　 (2)針對2D-Mesh 結構NoC通信過程中出現(xiàn)的路由器故障，提出了一種基于重構的片上網(wǎng)絡容錯路由方法。在NoC通信過程中，出現(xiàn)的故障路由節(jié)點將影響整個系統(tǒng)的正常通信。因此，通過為NoC中的路由器設置一個狀態(tài)寄存器

4、，用來標識相鄰節(jié)點的安全狀態(tài)。在NoC通信時，根據(jù)此標識提供的狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)在路由時繞過故障節(jié)點正確的到達目的節(jié)點，從而保證NoC的正常通信。實驗結果表明，該容錯方法在容忍路由器故障和保證NoC正常通信的情況下，獲得了較低的數(shù)據(jù)延遲。
　　 (3)根據(jù)2D-Mesh 結構NoC的通信特點，針對路由節(jié)點路障所造成與其連接的IP核通信無效的問題，提出了一種新的提高片上網(wǎng)絡通信可靠性的方法。在NoC系統(tǒng)中，路由器故障不僅造成此路由器喪