[发明专利]三维集成电路及路由方法

权利要求书

1.一种三维集成电路，其特征在于，包括：至少两层二维芯片；

每个所述二维芯片通过硅穿孔通道TSV依次垂直连接；

每个所述二维芯片与所述TSV形成一层三维网络；

所述三维网络包括4个虚拟网络，每个所述虚拟网络包括共用于一条虚拟通道的两个子网络；

每个所述子网络分别用于传输一类消息；其中，所述消息的类型依据所述消息的源节点和目的节点之间的偏移的三维方向划分类型；

所述三维集成电路在每两层所述三维集成电路的三维网络之间传输消息时，根据所述消息的源节点与目的节点之间的偏移，确定所述消息的类型对应的虚拟网络以及所述虚拟网络与上层三维网络之间的具有TSV的垂直通道；所述目的节点为所述消息的终点位置的节点，或所述上层三维网络至其上层网络之间的下一垂直通道在所述上层三维网络的节点；

根据预设规则确定从所述源节点至第一节点坐标之间的第一虚拟通道以及从第二节点坐标至目的节点之间的第二虚拟通道；所述第一节点坐标为所述垂直通道在所述源节点所在虚拟网络的坐标，所述第二节点坐标为所述垂直通道在所述目的节点所在虚拟网络的坐标；

将所述消息从所述源节点依次经由所述第一虚拟通道、垂直通道、第二虚拟通道传输至所述目的节点。

2.根据权利要求1所述的三维集成电路，其特征在于，所述三维网络包括x、y、z三个维度，每个所述维度包括+、-两个方向，每个所述方向对应两条虚拟通道；

所述子网络分别为：

第一子网络(x+y+z+)；第二子网络(x+y+z-)；

第三子网络(x+y-z+)：第四子网络(x+y-z-)；

第五子网络(x-y+z+)；第六子网络(x-y+z-)；

第七子网络(x-y-z+)；第八子网络(x-y-z-)；

其中，所述第四子网络、第八子网络对应第一虚拟网络，共用第一虚拟通道组{(Cx，1)、(Cy，1-)、(Cz，1-)}；(Cx，1)表示x维度 两个方向上的第一条虚拟通道，(Cy，1-)表示表示y-方向上的第一条虚拟通道，(Cz，1-)表示表示z-方向上的第一条虚拟通道；

所述第二子网络、第六子网络对应第二虚拟网络，共用第二虚拟通道组{(Cx，1)、(Cy，1+)、(Cz，2-)}；其中，(Cy，1+)表示表示y+方向上的第一条虚拟通道，(Cz，2-)表示表示z-方向上的第二条虚拟通道；

所述第五子网络、第七子网络对应第三虚拟网络，共用第三虚拟通道组{(Cx，2-)、(Cy，2)、(Cz，1+)}；其中，(Cx，2-)表示x-方向上的第二条虚拟通道，(Cy，2)表示表示y维度 两个方向上的第二条虚拟通道，(Cz，1+)表示z+方向上的第一条虚拟通道；

所述第一子网络、第三子网络对应第四虚拟网络，共用第四虚拟通道组{(Cx，2+)、(Cy，2)、(Cz，2+)}；其中，(Cx，2+)表示x+方向上的第二条虚拟通道，(Cz，2+)表示表示z+方向上的第二条虚拟通道。

3.一种路由方法，应用于如权利要求1或2中所述的三维集成电路，其特征在于，所述方法包括：

在每两层所述三维集成电路的三维网络之间传输消息时，根据所述消息的源节点与目的节点之间的偏移，确定所述消息的类型对应的虚拟网络以及所述虚拟网络与上层三维网络之间的具有硅穿孔通道TSV的垂直通道；所述目的节点为所述消息的终点位置的节点，或所述上层三维网络至其上层网络之间的下一垂直通道在所述上层三维网络的节点；

根据预设规则确定从所述源节点至第一节点坐标之间的第一虚拟通道以及从第二节点坐标至目的节点之间的第二虚拟通道；所述第一节点坐标为所述垂直通道在所述源节点所在虚拟网络的坐标，所述第二节点坐标为所述垂直通道在所述目的节点所在虚拟网络的坐标；

将所述消息从所述源节点依次经由所述第一虚拟通道、垂直通道、第二虚拟通道传输至所述目的节点。