[发明专利]一种分形树结构通信结构、方法、控制装置及智能芯片

说明书

技术领域

本发明涉及智能设备、无人驾驶、片上网络数据传输等技术领域，特别涉及一种分形树结构通信结构、方法、控制装置及智能芯片，用于片上网络的通信。

背景技术

实现在片上网络上实现广播和多播等操作，片上网络是片上系统的一种新的通信方法，是多核技术的主要组成部分。所述广播是指网络对广播地址发出的数据包进行无条件复制并转发，所有主机都可以接收到所有信息；所述多播是指多播数据仅由对该数据包感兴趣的接口接收，也就是说，由运行希望参加多播会话应用系统的主机上的接口接收。现有使用的片上网络进行通信的技术有网格型片上网络和环型片上网络。

如图1所示的网格型片上网络结构示意图，其中，每个tile都与上下左右四个tile相连，每两相邻tile间可直接互相传输数据。但该网格型片上网络结构存在广播和多播的控制复杂，并且随传出数据的tile不同，需要的延迟数不统一的缺点。

如图2所示的环型片上网络结构示意图，其中，将所有tile连接成环，每两相邻tile间可直接互相传输数据。但该环型片上网络结构存在广播和多播的延迟较长的缺点。

现有技术对片上多核之间的广播和多播通信方式都没有提供有效的支持，因此，提供一种同时适合广播通信和多播通信等方式的延迟低、面积占用小的方式就尤为迫切和必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种分形树结构通信结构、方法、控制装置及智能芯片。

本发明提出一种分形树结构的用于片上网络的通信结构，用于片上网络的通信，包括：

一中心节点，其为所述片上网络的通信数据中心，用于向所述多个叶子节点进行通信数据的广播或多播；

多个叶子节点，其为所述片上网络的通信数据节点，用于向所述中心叶子节点进行通信数据的传递；

转发器模块，用于连接所述中心节点与所述多个叶子节点，通信数据通过所述转发器模块进行转发；

其中，将所述多个叶子节点分为N组，每组中叶子节点的个数相同，所述中心节点通过所述转发器模块单独与每一组叶子节点进行通信连接，所述通信结构为分形树结构，每组叶子节点构成的通信结构具有自相似性，所述转发器模块包括中心转发器模块、叶子转发器模块、中间转发器模块。

所述的分形树结构的用于片上网络的通信结构，用于片上网络的通信，在保证所述中心节点单独与所述每一组叶子节点通信连接的情况下，减少所述转发器模块的个数，使所述转发器模块的共用程度最大化。

本发明还提出一种利用所述装置的通信方法，用于片上网络的通信，通过所述中心节点将通信数据向所述多个叶子节点进行广播或多播，所述多个叶子节点接收到所述片上网络中的通信数据时，向所述中心叶子节点进行传递。

所述的通信方法，用于片上网络的通信，包括：

当从所述中心节点将通信数据向所述多个叶子节点之间进行广播时，首先将所述通信数据输入至所述中心节点的中心转发器模块的数据缓存，再将所述通信数据依次在所述中间转发器模块的数据缓存中传输，最后将所述通信数据输入至叶子节点的叶子转发器模块的数据缓存，叶子转发器模块通过输出端口将所述通信数据输出给每一组叶子节点中的叶子节点。

所述的通信方法，用于片上网络的通信，包括：

当所述中心节点将通信数据向所述多个叶子节点之间进行多播时，首先将所述通信数据输入至所述中心节点的所述中心转发器模块的数据缓存，再将所述通信数据依次在所述中间转发器模块的数据缓存中传输，最后将所述通信数据输入直接连接至叶子节点的所述叶子转发器模块的数据缓存，所述叶子转发器模块将数据缓存中的所述通信数据通过移位器进行移位，给每个叶子节点分配预设带宽的通信数据，并通过所述叶子转发器模块的输出端口将所述通信数据输出给每一组叶子节点中的叶子节点。

所述的通信方法，用于片上网络的通信，包括：

当所述多个叶子节点将通信数据向所述中心节点进行传递时，如果叶子节点传输的是全带宽的通信数据，则首先将所述通信数据输入至所述叶子节点的所述叶子转发器模块的数据缓存，再将所述通信数据依次在所述中间转发器模块的数据缓存中传输，最后将所述通信数据输入至所述中心节点的所述中心转发器模块的数据缓存，所述中心转发器模块通过加法器对所有接收到的叶子节点传输来的数据进行叠加，将叠加结果通过所述中心转发器模块的输出端口输出给所述中心节点。

所述的通信方法，用于片上网络的通信，包括：