[发明专利]一种片上及片间互连网络

说明书

本发明涉及一种片上及片间互连网络。该网络包括：多个片上网络以及控制模块；每个所述片上网络包括多个增强路由器；每个所述增强路由器与业务节点通信；所述增强路由器用于确定网络状态信息，并根据所述网络状态信息判断所述增强路由器的网络状态；所述增强路由器之间通过局部连接通道连通；所述控制模块分别与每个所述增强路由器通信；所述控制模块用于根据所述网络状态以及所述网络状态信息确定路由路径。本发明在保证实现复杂度的情况下，能够减轻互连网络中的拥塞问题，提高互连网络的性能。

技术领域

本发明涉及互连网络领域，特别是涉及一种片上及片间互连网络。

背景技术

随着集成电路技术的不断发展，片上网络(Network-on-Chip，NoC)作为一种新的通信架构，由路由和包交换技术代替了传统片上系统(System-on-Chip，SoC)的总线通信方式。NoC具有高带宽、可扩展性强等优良特性，克服了SoC可扩展性差、通信效率低等问题。

在此基础上，随着脑科学等领域不断发展，对以NoC为基础的大规模的互连网络的需求也越来越迫切。为了模拟大脑计算，对网络规模的要求也自然变得很大。TrueNorth作为一款主流的神经形态计算芯片，其特点是采用NoC片上互连网络进行神经脉冲信号的传播，为实现大规模并行计算，其网络节点采用2D Mesh拓扑结构，内部通信的第一阶段即是遵从简单XY路由的核间通信。以XY为代表的简单路由方式均面临着拥塞等影响网络性能的问题。在NoC网络中，路由交换过程中当路由节点的多个输入端口都需要交换到一个输出端口时，不可避免会逐渐填满入口缓冲区，进而产生拥塞。

中国专利CN106453109A公开了一种片上网络通信方法及路由器，该方法包括片上网络的任一本地路由器接收来自上游路由器发送的微片和下游路由器反馈的下游虚通道信息和拥塞信息，计算出微片到达下游路由器的输出方向。

中国专利CN102291314B公开了一种用于片上网络的有中心流控方法和装置，中心控制器根据实时收集来自发送缓冲区的全部发送请求等信息，选择连通各发送请求对应的通信线路。

以上专利能够在一定程度上缓解拥塞问题，但是一方面由于路由选择的控制信息的通信占用了现有的通信线路，增加了网络负载，另一方面无法对大规模片上及片间互连网络进行拓展，具有局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种片上及片间互连网络，在保证实现复杂度的情况下，能够减轻互连网络中的拥塞问题，提高互连网络的性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种片上及片间互连网络，包括：多个片上网络以及控制模块；

每个所述片上网络包括多个增强路由器；每个所述增强路由器与业务节点通信；所述增强路由器用于确定网络状态信息，并根据所述网络状态信息判断所述增强路由器的网络状态；所述增强路由器之间通过局部连接通道连通；所述网络状态信息包括：发送缓存区占用率，发送缓存区增长率，接收缓存区占用率，接收缓存区增长率，丢包率以及平均传输延时；所述网络状态包括拥塞或者正常；

所述控制模块分别与每个所述增强路由器通信；所述控制模块用于根据所述网络状态以及所述网络状态信息确定路由路径。

可选的，所述控制模块包括总控节点以及多层级的分控节点；

所述总控节点、所述多级的分控节点与所述增强路由器采用树形拓扑结构通信；所述增强路由器为所述树形拓扑结构的叶子节点，所述多级的分控节点为所述树形拓扑结构的中间节点，所述总控节点为所述树形拓扑结构的根节点。

可选的，所述分控节点包括：上层信息收发单元、下层信息收发单元、路由分析计算单元以及存储单元；

所述下层信息收发单元分别所述上层信息收发单元以及下一层级的分控节点的上层信息收发单元通信；