本文關鍵詞：片上網絡中擁塞感知的高效通信方法研究

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【摘要】：作為一種新型的片上互連架構,片上網絡的主要優(yōu)勢在于可擴展性強、低延和高帶寬。然而,片上網絡中的路由器故障以及路由器之間的鏈路故障都會造成網絡性能損失,進而引起局部擁塞。此外,隨著單芯片上集成的核越來越多,片上網絡的架構逐漸不能解決平面上長互連線問題。通過TSV實現層間堆疊的三維片上網絡很好地解決了以上問題。但由于制造工藝水平的限制和TSV資源利用率的提高,三維片上網絡中非全互連架構應運而生。本文為提高網絡通信效率,均衡網絡流量,充分利用TSV資源,開展了深入系統(tǒng)的研究。論文主要工作如下：(1)針對片上網絡中的路由器故障以及路由器之間的鏈路故障造成的網絡性能損失,提出了一種針對路徑故障與局部擁塞的NoC容錯路由算法。首先,設計了一種新穎的相隔節(jié)點間路徑故障模型,該模型下的路由器以較小的開銷為代價,動態(tài)感知兩跳以內的路徑故障狀態(tài)。其次,提出了一種新穎的更能準確反映網絡擁塞狀態(tài)的擁塞模型來均衡網絡流量。最后,當網絡無故障時,算法保證走最優(yōu)路徑；有故障時,算法不僅可以實現容錯還能保證網絡具有良好的性能。(2)針對非全互連三維片上網絡中TSV資源利用率問題,提出了一種可復用仲裁器的TSV可重配置的高效通信方法。首先,本文在節(jié)點中添加SVC的設計,用于存儲層間通信的數據；其次,將TSV設計成可重配置的通道,一旦滿足相關條件,配置成雙向通道,完成高效的層間傳輸；最后,設計一種可復用的仲裁器,實現對SVC中相關數據優(yōu)先仲裁。綜合以上設計,本文提出的設計方案可以減輕非全互連下的TSV擁塞情況,同時提高TSV的資源利用率。實驗結果表明,本文方案的網絡性能,相較于參考對象,均有一定的優(yōu)勢。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN47

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