[发明专利]基于三维Mesh片上网络的双链路互连架构

摘要

片上网络通过将计算与通信进行分离的设计，有效的将宏观计算机及并行计算网络相关技术移植到芯片设计中，具有扩展性好、通信效率高、传输能耗低、可靠性高等优点，从体系结构上彻底解决了传统总线架构带来的问题。为满足未来多核片上网络发展的需求，发明了一种基于三维Mesh片上网络的双链路互连架构。在垂直方向上，该架构采用双链路互连，使其通信带宽加倍；而且，采用垂直链路连接不同的层，降低了消息传输的路由跳数。该发明通过增加少量的控制逻辑电路就能使网络平均延时得到降低并提高网络的最大吞吐率。仿真结果验证了理论分析。与传统的单链路架构相比，该架构以较小的面积开销换取了较大的性能提高。

主权项

1.基于三维Mesh片上网络的双链路互连架构，其特征在于在垂直方向上采用双链路连接，每个路由器不仅与相邻层的路由器相连，还与跨层的路由器相连，在X1或X2方向上，其互连方式与传统的单链路互连方式相同，然而在X3方向上，每个路由器不仅跟相邻层路由器相连，还跟跨层路由器相连，即每个路由器与上２层和下２层路由器均相连，该发明架构采用基于双链路的XYZ维序路由算法，为了实现该路由算法，本发明对传统的维序路由算法在X3方向上的输出路由仲裁进行了一些改进：设当前路由器是Router N，若目的路由器是Router (N+1)或是 Router (N‑1)，那么微片将会通过相应输出端口的第一条链路传输；否则，通过相应输出端口的第二条链路传输，本发明所设计的架构主要由链路控制器、虚信道缓冲器、交叉开关和路由与仲裁单元组成。