一种面向功耗免死锁三维全动态3D NoC路由算法

随着近年来三维片上网络(3D NoC)技术的提出及不断发展,功耗问题已成为3D NoC设计中面临的严峻挑战之一.本文为3DNoC提出一种面向功耗免死锁三维全动态路由算法TFRA(Three-dimensional Ful-l adaptive Rout-ing Algorithm).其以传统二维NoC奇偶拐弯模型为基础,将三维路由空间划分为8个象限,针对每个象限制定相应的路由策略,从而实现免死锁.采用SystemC系统级建模语言搭建的3D NoC仿真平台进行验证,结果显示TFRA算法在功耗性能指标方面较现有的三维路由算法有大幅提升.

三维片上网络路由算法的研究

三维集成电路是集成电路发展的一个主要趋势,为了解决大规模三维集成电路的互连问题,三维片上网络应运而生.而三维路由算法决定了每个数据包在传输时所要经历的路径,以及数据包是否能正确地传送到目的地址,是三维片上网络研究的关键技术之一.本文从是否考虑网络流量和拥塞状况的角度,将三维路由算法分为无关路由算法和自适应路由算法,并对目前已提出的三维路由算法的性能进行分析与综述,指出了三维片上网络路由算法的研究方向.

环网中的维度气泡流控与自适应路由算法

介绍了一个称为环网维度气泡流控(TDBFC)的新型流控策略和称为环网维度气泡路由(TAD-BR)算法的新型自适应路由算法.在Bubble流控和DBFC流控的基础上设计了适合于环网的维度气泡流控.在环网中,如果采用TDBFC流控策略,设计的TADBR自适应路由算法可实现无死锁的最短距离的路由.对于以上结论,提供了详细的证明.最后,介绍了自行设计的模拟工具RingNetSim,该模拟器实现了TDBFC流控策略和TADBR算法.在RingNetSim上分析了TADBR算法的性能,结果显示环网维度气泡路由算法拥有较好的性能.

新型适应性路由器微体系结构研究

路由器芯片是互连网络的核心部件。介绍一种支持完全适应性维度气泡路由的新型路由器微体系结构。针对维度气泡完全适应性路由算法的特点,优化设计了路由器的输入缓冲以及仲裁开关逻辑。采用DC工具评估了新型路由器的面积以及延迟。实验结果表明,相对基于Duato方法的适应性路由器芯片,新型路由器芯片更容易获得更高的主频。

不规则网络的数学模型实现

基于Duato的新方法论把无死锁路由算法与全适应路由算法联合起来,把每一个物理通道与V个虚拟通道相对应,避免网络中消息传递时发生等待死锁,从而使消息等待时间最小。计算每个消息的平均等待时间,再汇总计算所有消息的平均等待时间,从而使建立的数学模型在估算网络性能时有很高的准确性。该模型提供了计算下一跳的地址的方法,实现了对网络性能的计算。

一种自适应低损耗三维有源光网络结构设计

针对三维有源光网络路径配置时间长、光路由器插入损耗大和网络硬件开销高等问题,文章设计了自适应路由算法和无阻塞、低损耗光路由器。自适应路由算法利用XYZ确定路由算法进行端口的初次判断,再根据端口阻塞情况进行二次判断,最终选择无阻塞和距离短的端口作为节点输出端口;针对三维通信需求分别设计层内6端口和层间3端口光路由器代替7端口光路由器。实验结果表明,利用自适应路由算法进行路由计算时,路径建立过程延迟小、阻塞低,光路由器所需波导和微环谐振器数量少、插入损耗低,平均插入损耗仅为0.88 dB,光网络硬件开销低。