【摘要】：片上網(wǎng)絡(luò)相較于傳統(tǒng)基于總線架構(gòu)的片上系統(tǒng)而言,具有可擴(kuò)展性強(qiáng)、低延和高帶寬等優(yōu)點(diǎn)。但隨著集成電路規(guī)模的逐步增大和晶體管尺寸的進(jìn)一步縮小,由生產(chǎn)缺陷、軟錯誤和老化等導(dǎo)致的芯片失效率不斷攀升,對片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可容錯性設(shè)計已顯得尤為重要。因此,本文針對片上網(wǎng)絡(luò)中路由器面臨的可靠性問題,從故障檢測和故障容忍兩點(diǎn)做出相關(guān)研究。論文主要工作如下：(1)針對片上網(wǎng)絡(luò)路由器中輸入端口buffer和交叉開關(guān)可能出現(xiàn)的軟硬故障提出了一種新穎的故障模型-通道故障模型,同時針對這種故障模型設(shè)計出隔離通道故障檢測方法。通道故障模型把數(shù)據(jù)流從路由器輸入端口到輸出端口所途經(jīng)的部件統(tǒng)一歸化成一個通道,若數(shù)據(jù)在某個通道中傳輸時出現(xiàn)錯誤,則判定該通道發(fā)生故障。此時,隔離通道故障檢測方法在不干擾路由器其他無故障通道正常傳輸數(shù)據(jù)的前提下,對出錯通道進(jìn)行故障檢測,來進(jìn)一步確定該出錯通道的故障類型(軟故障或者硬故障)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該故障模型下的容錯路由器具有更低的硬件開銷,而且隔離通道故障檢測方法對系統(tǒng)性能的影響較低。(2)針對片上網(wǎng)絡(luò)中路由器出現(xiàn)的故障,提出了一種高性能低開銷的容錯方案。首先,該方案通過使用一些現(xiàn)有技術(shù)的巧妙結(jié)合來減小路由器正常傳輸延時,降低路由器基礎(chǔ)開銷。其次,若通道出現(xiàn)故障,本文使用帶回收指針的buffer來重傳故障通道中的數(shù)據(jù)；若通道發(fā)生硬故障,則通過額外添加的冗余通道傳輸出故障通道中的數(shù)據(jù)。帶回收指針的buffer將大大減小重傳buffer面積和功耗開銷,容錯冗余通道則是使用最小的開銷來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中路由節(jié)點(diǎn)故障下的全互連。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文方案在有無故障的情況下,網(wǎng)絡(luò)性能均優(yōu)于參考對象,而且較參考對象擁有較小的容錯開銷。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN47

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