[发明专利]适用于级联连接的Crossbar总线结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种总线结构，尤其涉及一种适用于级联连接的Crossbar总线结构。

背景技术

Crossbar（即CrossPoint）被称为交叉开关矩阵或纵横式交换矩阵，它是业界公认的用于构建大容量系统的首选交换网络结构。总线交换、环形交换和共享内存交换结构都是某种程度上的共享带宽，而Crossbar结构的交换网完全突破了这种限制，在交换网络内部没有带宽的瓶颈，不会因为带宽资源不够而产生阻塞。Crossbar结构的交换网采用了一种矩阵结构实现了无阻塞交换。Crossbar交换网络在数据平面没有任何瓶颈。这正是因为Crossbar引入了交换矩阵这种新的交换方式，摒弃了共享带宽的交换方式，在数据交换方式上是一种革命性的变化。Crossbar交换网的扩展能力非常强，交换容量可以做的很大，基本不受硬件条件限制，目前单颗芯片交换容量在256G－700G之间，多颗芯片可以构建T级乃至几T容量的大型交换网络，足以满足当前和未来几年网络对交换容量的需求，并且随着硬件集成技术的进步，单颗Crossbar芯片支持的容量会更大。

每一条输入线路与每个输出线路都有一个交叉点。在交叉点处由一个半导体开关连接输入线路与输出线路。当来自某个接口的输入线路需要交换到另一个接口的输出点时，在CPU或交换矩阵控制器的控制下，将交叉点的开关连接，数据就发送到另一个接口。

但是，当Crossbar总线上的节点数目急剧增加后，Crossbar总线上的开关逻辑尺寸势必要大幅增加，以适应在在多点接入下的高速通讯。图4所示的是全局连接的Crossbar总线结构图。图5所示的是级联连接的Crossbar总线结构图。由于全局连接情况下，选择器电路面积和译码器面积都会显著增加，并会导致总线延时增加，总线负载也会大幅增加从而导致功耗增加。因此，图5所示的Crossbar总线结构图会具有更小的延时。

而对于级联连接的Crossbar总线结构图，则电路结构主要由多个小型的Crossbar交换网络组成。如何面向级联连接的Crossbar总线结构，设计简单可用动态可配置的Crossbar总线结构成为一个新的课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种适用于级联连接的Crossbar总线结构。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

适用于级联连接的Crossbar总线结构，其特征在于：包括有开关模块，采用m*n个开关模块组成总线结构，所述开关模块设有至少三个输入端口与至少两个输出端口，所述的三个输入端口分别是第一开关数据输入端、第二开关数据输入端、开关使能端，所述的两个输出端口分别是第一开关数据输出端和第二开关数据输出端，所述总线结构设有共有n个矩阵数据输入端，m个默认矩阵数据输入端，m*n个矩阵使能端和n个矩阵数据输出端。

上述的适用于级联连接的Crossbar总线结构，其中：所述的开关使能端信号共有两类信号，分别为第一信号和第二信号；当开关使能端信号为第一信号时，第一开关数据输出端和第一开关数据输入端保持一致，第二开关数据输入端和第二开关数据输出端保持一致；当开关使能端信号为第二信号时，第一开关数据输出端和第二开关数据输入端保持一致，第二开关数据输入端和第一开关数据输出端保持一致。