[发明专利]一种三维多裸片互连网络结构

权利要求书

1.一种三维多裸片互连网络结构，其特征在于，包括至少1个裸片，每个裸片均包括至少1行功能节点和1列功能节点；

每个所述裸片的功能节点的行数相等，其列数也相等；每个所述裸片内的各个功能节点采用二维拓扑方式连接；

相邻的所述裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点采用三维跨片互连方式连接；

每个所述功能节点均包括：处理单元和片上网络路由器；

所述处理单元用于执行功能节点的数字逻辑功能，与片上网络路由器通信连接；

所述片上网络路由器用于控制数据包在所述三维多裸片互连网络结构中的转发，进行数据包缓存、路由计算、输出链路分配和跨片数据传输；

所述裸片内功能节点的片上网络路由器采用二维拓扑方式与其内相邻功能节点的片上网络路由器连接；

相邻的所述裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点的片上网络路由器采用三维跨片互连方式连接；

所述片上网络路由器包括：第一输入通道、第二输入通道、第三输入通道、第四输入通道、第五输入通道、第六输入通道、第七输入通道、交叉开关矩阵模块和仲裁器；

所述第一输入通道至第七输入通道用于接收数据包，计算数据包的路由信息，并缓存与传输数据包，其结构相同，均包括：先入先出缓存模块、状态机和路由计算模块；所述先入先出缓存模块用于缓存和传输数据包，与状态机和路由计算模块通信连接；所述路由计算模块用于通过路由算法计算数据包的后续传输路径，与状态机通信连接；所述状态机用于控制先入先出缓存模块和路由计算模块的工作状态；

所述第一输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的本地输入数据端口，与所述片上网络路由器所在的功能节点的处理单元连接；

所述第二输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的东输入数据端口，与东侧的功能节点的片上网络路由器的西输出数据端口连接；

所述第三输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的南输入数据端口，与南侧的功能节点的片上网络路由器的北输出数据端口连接；

所述第四输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的西输入数据端口，与西侧的功能节点的片上网络路由器的东输出数据端口连接；

所述第五输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的北输入数据端口，与北侧的功能节点的片上网络路由器的南输出数据端口连接；

所述第六输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的顺时针跨片输入数据端口，与逆时针方向的相邻裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点的顺时针跨片输出数据端口连接；

所述第七输入通道的先入先出缓存模块的数据包输入端作为所述片上网络路由器的逆时针跨片输入数据端口，与顺时针方向的相邻裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点的逆时针跨片输出数据端口连接；

所述仲裁器用于处理所述片上网络路由器内的链路争用，对第一输入通道至第七输入通道的链路请求进行仲裁，控制交叉开关矩阵模块进行链路选通，其与交叉开关矩阵模块和第一输入通道至第七输入通道的状态机通信连接；

所述交叉开关矩阵模块用于进行数据包传输的链路选通，设有七个数据包输入端和七个数据包输出端；所述交叉开关矩阵模块的七个数据包输入端分别与第一输入通道至第七输入通道的先入先出缓存模块的数据包输出端连接；所述交叉开关矩阵模块的七个数据包输出端分别作为所述片上网络路由器的本地输出数据端口、东输出数据端口、南输出数据端口、西输出数据端口、北输出数据端口、顺时针跨片输出数据端口和逆时针跨片输出数据端口；

所述片上网络路由器的本地输出数据端口与其所在的功能节点的处理单元连接；

所述片上网络路由器的东输出数据端口与东侧的功能节点的片上网络路由器的西输入数据端口连接；

所述片上网络路由器的南输出数据端口与南侧的功能节点的片上网络路由器的北输入数据端口连接；

所述片上网络路由器的西输出数据端口与西侧的功能节点的片上网络路由器的东输入数据端口连接；

所述片上网络路由器的北输出数据端口与北侧的功能节点的片上网络路由器的南输入数据端口连接；

所述片上网络路由器的顺时针跨片输出数据端口与顺时针方向的相邻裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点的顺时针跨片输入数据端口连接；

所述片上网络路由器的逆时针跨片输出数据端口与逆时针方向的相邻裸片内具有相同片内二维坐标的功能节点的逆时针跨片输入数据端口连接。