[发明专利]故障点驱动的VLSI阵列重构方法

说明书

本发明公开了故障点驱动的VLSI阵列重构方法，所述方法包括：先找到整个阵列A的最左区域LA[C₁,C_n]，然后使用移位操作将最左区域里的每个故障处理器单元(Faulty Processing Element,FPE)移动至最左区域中最后一条物理列上，然后使用移位操作最左区域里的每个FPE移动至最左区域中最后一条物理列上，直至最后一个最左区域为止，即当前最左区域的右边界为C_n。本发明从极少数目的故障处理器及其所处的位置出发，仅仅通过对阵列中的这些少量故障处理器进行移位操作，使得阵列中的故障处理器尽可能地被移动至同一逻辑列，最大限度的保留使用原有的阵列布局，进而实现逻辑阵列的高效快速重构。

技术领域

本发明涉及一种VLSI阵列重构方法，特别涉及一种高效快速的VLSI 阵列重构方法。

背景技术

网格拓扑结构因其结构简单、易于扩展、结构规整且易于实现广泛地应用在超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated,VLSI)系统和多核系统中。随着半导体技术的发展，成百上千的处理器单元(Processing Elements, PEs)能集成到一个单一芯片上。然而随着芯片集成密度的迅速增加，在制造和过程中PEs发生故障的可能性也随之增加。这些故障处理器单元 (Faulty Processing Elements,FPEs)将会影响整个系统的稳定性和可靠性。因此，对于有FPEs的阵列，需要快速、有效的容错技术，提高系统的稳定性和可靠性。

总结近年来的相关研究工作，几乎所有的重构算法均以访问所有可用的PEs为出发点，依据它们之间的电路开关功能实现逻辑阵列的构建。由于实际应用中出现故障的PEs个数极少，则可用的PEs的数目与原阵列大小近乎相同，通过访问所有可用的PEs重构阵列必然导致重构速度的低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种由阵列中的故障点驱动的高效快速的VLSI阵列重构技术。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

为方便说明，对于一个m×n的物理阵列，我们用C₁,C₂,…,C_n表示物理阵列的列。对于任意ij且i,j∈{1,2,…,n}，用A[C_i,C_j]表示边界为C_i和C_j的区域(包含边界C_i和C_j)，即区域中每个PE都位于物理列C_i和C_j之间。同理，用A[C_i,C_j)表示边界为C_i和C_j的区域(包含边界C_i，但不包含边界 C_j)。假设e_x,y表示某个物理行的从左至右的第二个FPE，则我们用se_x',y'表示A[C_i,C_j]中所有e_x,y中最左边的FPE，即y值最小。

定义1(最左区域LA)对于物理阵列H中的任意两条物理列C_i,C_j为边界，构成的区域A[C_i,C_j](ij,且i,j∈{1,2,…,n}):

1)当A[C_i,C_j]中的物理行R_k(k＝1,2,…,m)至多只有1个故障PE时，则A[C_i,C_j)称为一个最左区域，即LA[C_i,C_j]＝A[C_i,C_j]。