一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，所述方法通過在上游模塊的輸出端口處添加一個計(jì)數(shù)器counter，為片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)設(shè)計(jì)一個精確的流控機(jī)制，其中counter值表示下游模塊輸入端口中空閑的緩存隊(duì)列數(shù)目，通過判斷模塊內(nèi)的counter值是否為0，判斷出下游模塊的緩存隊(duì)列是否已滿，從而決定是否向下游模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明方法是一種精確的流控機(jī)制，同時也可以避免因下游模塊緩存隊(duì)列已滿而繼續(xù)發(fā)送報(bào)文造成報(bào)文丟失的現(xiàn)象，同時該機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)緩存隊(duì)列資源的充分利用和降低報(bào)文傳輸時延的目標(biāo)。該機(jī)制在確保數(shù)據(jù)傳輸正確的情況下，還可以充分的利用緩存隊(duì)列資源，且可以降低上下游模塊間的數(shù)據(jù)傳輸時延。
【專利說明】
一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Cred i t的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高端服務(wù)器芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，針對片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時不支持報(bào)文重傳和不允許出現(xiàn)報(bào)文丟失的特點(diǎn)，具體涉及一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時有一個重要的特點(diǎn):不支持報(bào)文重傳，意味著矩陣開關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時不允許出現(xiàn)報(bào)文丟失的情況，因此片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)需要設(shè)計(jì)一個精確的流控機(jī)制，來防止出現(xiàn)當(dāng)下游路由器緩存空間已滿時，上游路由器仍在持續(xù)的向它發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)而出現(xiàn)報(bào)文數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。
[0003]片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)的流控機(jī)制，傳統(tǒng)上有兩種常用的實(shí)現(xiàn)方法:
(1)基于握手響應(yīng)的流控機(jī)制；
(2)基于on/off開關(guān)的流控機(jī)制。從數(shù)據(jù)傳輸時延和緩存資源利用率角度考慮，這兩種方法都存在一些不足，因此本專利提出了一種更高效的流控機(jī)制設(shè)計(jì)方法:基于Credit的流控機(jī)制。
[0004]基于握手響應(yīng)的流控機(jī)制的工作過程是，當(dāng)上游模塊有報(bào)文數(shù)據(jù)要發(fā)送給下游模塊時，首先向下游發(fā)送一個request信號，下游模塊收到request信號后，判斷自己的緩存隊(duì)列是否已滿，并返回一個ack應(yīng)答信號給上游模塊，上游模塊收到ack應(yīng)答信號后，根據(jù)ack信號值最終判斷是否發(fā)送數(shù)據(jù)。該機(jī)制邏輯實(shí)現(xiàn)簡單，但是不足的地方是數(shù)據(jù)傳輸時延比較大。
[0005]基于on/off開關(guān)的流控機(jī)制的工作過程是，在模塊內(nèi)設(shè)置on和off兩個門限值，當(dāng)下游模塊中空閑緩存隊(duì)列的數(shù)目小于off值時，發(fā)送I bit信息通知上游模塊處于“off”狀態(tài)，停止發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)；當(dāng)下游模塊的空閑緩存隊(duì)列的數(shù)目大于on值時，發(fā)送I bit信息通知上游模塊處于“on”狀態(tài)，繼續(xù)發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)。該機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)是上下游模塊之間僅需要用Ibit信息來通知上游模塊是否停止或繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)，但它的不足之處是，設(shè)定的on/off值會導(dǎo)致緩存隊(duì)列資源不能充分利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時不支持報(bào)文重傳和不允許出現(xiàn)報(bào)文丟失的特點(diǎn)，為了提高緩存隊(duì)列資源的利用率和降低上下游模塊間的數(shù)據(jù)傳輸時延，本發(fā)明提出一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，為片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)設(shè)計(jì)一個精確的流控機(jī)制，實(shí)現(xiàn)上下游模塊之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和高效性，同時防止出現(xiàn)當(dāng)下游路由器緩存空間已滿時，上游路由器仍在持續(xù)的向它發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)而出現(xiàn)報(bào)文數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。
[0007]基于credit的流控機(jī)制只需要通過判斷counter值是否為O就能確定下游模塊是否已滿，因此，相比前兩種流控機(jī)制，該機(jī)制只增加了一個counter，但可以充分的利用緩存隊(duì)列資源，且可以降低數(shù)據(jù)的傳輸時延。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credi t的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，所述方法通過在上游模塊的輸出端口處添加一個計(jì)數(shù)器counter，為片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)設(shè)計(jì)一個精確的流控機(jī)制，其中counter值表示下游模塊輸入端口中空閑的緩存隊(duì)列數(shù)目，通過判斷模塊內(nèi)的counter值是否為0，判斷出下游模塊的緩存隊(duì)列是否已滿，從而決定是否向下游模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0009]所述流控機(jī)制工作過程如下:每當(dāng)上游模塊發(fā)送一個微片，計(jì)數(shù)器counter的counter值減I，當(dāng)counter值減到O時就意味著下游模塊輸入端口的緩存隊(duì)列已滿，不能再繼續(xù)向它發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)，此時數(shù)據(jù)在上游模塊中阻塞;每當(dāng)下游模塊發(fā)送出一個報(bào)文數(shù)據(jù)時，表示緩存隊(duì)列被釋放了一個，向上游模塊反饋一個credit信號，上游模塊接收到credit信號后，counter值加I。
[0010]所述流控機(jī)制的片上網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括:上游模塊XBARO、下游模塊XBARl，兩個模塊的結(jié)構(gòu)相同，XBARO設(shè)置有數(shù)據(jù)的輸出端口和一個計(jì)數(shù)器counter，XBAR1接收到XBARO的數(shù)據(jù)后，通過3個虛通道之一把數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的緩存隊(duì)列中；
XBARO在發(fā)送報(bào)文給XBARl之前，先判斷輸出端口處的計(jì)數(shù)器counter值是否為O，如果為0，說明XBARl中的緩存隊(duì)列處于已滿狀態(tài)，不允許發(fā)送;如果不為0，則發(fā)送數(shù)據(jù)，同時發(fā)送一個credit_used信號給counter，此時counter值減I;XBARl接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)虛信道(VC)仲裁的結(jié)果，數(shù)據(jù)經(jīng)過仲裁出的虛信道寫入對應(yīng)的FIFO緩存隊(duì)列中，如果緩存隊(duì)列中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)讀操作時，數(shù)據(jù)被讀出的同時反饋一個(^6(1;[1:_;^66信號給上游模塊乂841?0，counter 收到credit_free 信號后，counter 值加 I。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明方法是一種精確的流控機(jī)制，同時也可以避免因下游模塊緩存隊(duì)列已滿而繼續(xù)發(fā)送報(bào)文造成報(bào)文丟失的現(xiàn)象，同時該機(jī)制可以實(shí)現(xiàn)緩存隊(duì)列資源的充分利用和降低報(bào)文傳輸時延的目標(biāo)。該機(jī)制在確保數(shù)據(jù)傳輸正確的情況下，還可以充分的利用緩存隊(duì)列資源，且可以降低上下游模塊間的數(shù)據(jù)傳輸時延。應(yīng)用于Kanas的Kl，該芯片集成了片上路由功能，片上路由負(fù)責(zé)各協(xié)議引擎和NI端口之間的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)和廣播。引入基于credit的流控機(jī)制可以有效提高片上路由轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文數(shù)據(jù)的性能和吞吐量。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明基于credit流控機(jī)制的片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合說明書附圖，根據(jù)【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
實(shí)施例1:
一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credi t的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，所述方法通過在上游模塊的輸出端口處添加一個計(jì)數(shù)器counter，為片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)設(shè)計(jì)一個精確的流控機(jī)制，其中counter值表示下游模塊輸入端口中空閑的緩存隊(duì)列數(shù)目，通過判斷模塊內(nèi)的counter值是否為0，判斷出下游模塊的緩存隊(duì)列是否已滿，從而決定是否向下游模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0014]實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所述流控機(jī)制工作過程如下:每當(dāng)上游模塊發(fā)送一個微片，計(jì)數(shù)器counter的counter值減I，當(dāng)counter值減到O時就意味著下游模塊輸入端口的緩存隊(duì)列已滿，不能再繼續(xù)向它發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)，此時數(shù)據(jù)在上游模塊中阻塞;每當(dāng)下游模塊發(fā)送出一個報(bào)文數(shù)據(jù)時，表示緩存隊(duì)列被釋放了一個，向上游模塊反饋一個credit信號，上游模塊接收到credit信號后，counter值加I。
[0015]實(shí)施例3
如圖1所示，在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例所述流控機(jī)制的片上網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括:上游模塊XBARO、下游模塊XBARl，兩個模塊的結(jié)構(gòu)相同，XBARO設(shè)置有數(shù)據(jù)的輸出端口和一個計(jì)數(shù)器counter，XBARl接收到XBARO的數(shù)據(jù)后，通過3個虛通道之一把數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的緩存隊(duì)列中；
其中:Credit_Used信號的默認(rèn)值是下游模塊緩存隊(duì)列的最大深度，每當(dāng)上游模塊向下游模塊發(fā)送了一個報(bào)文FLIT后，counter-1 ;credit_free信號的默認(rèn)值是0，每當(dāng)下游模塊緩存隊(duì)列中的一個報(bào)文FLIT被讀出時，counter+1;
XBARO在發(fā)送報(bào)文給XBARl之前，先判斷輸出端口處的計(jì)數(shù)器counter值是否為O，如果為0，說明XBARl中的緩存隊(duì)列處于已滿狀態(tài)，不允許發(fā)送;如果不為0，則發(fā)送數(shù)據(jù)，同時發(fā)送一個credit_used信號給counter，此時counter值減I;XBARl接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)虛信道(VC)仲裁的結(jié)果，數(shù)據(jù)經(jīng)過仲裁出的虛信道寫入對應(yīng)的FIFO緩存隊(duì)列中，如果緩存隊(duì)列中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)讀操作時，數(shù)據(jù)被讀出的同時反饋一個(^6(1;[1:_;^66信號給上游模塊乂841?0，counter 收到credit_free 信號后，counter 值加 I。
[0016]上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credi t的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述方法通過在上游模塊的輸出端口處添加一個計(jì)數(shù)器counter，為片上網(wǎng)絡(luò)高階矩陣開關(guān)設(shè)置一個精確的流控機(jī)制，其中counter值表示下游模塊輸入端口中空閑的緩存隊(duì)列數(shù)目，通過判斷模塊內(nèi)的counter值是否為0，判斷出下游模塊的緩存隊(duì)列是否已滿，從而決定是否向下游模塊發(fā)送數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述流控機(jī)制工作過程如下:每當(dāng)上游模塊發(fā)送一個微片，計(jì)數(shù)器counter的counter值減1，當(dāng)counter值減到O時就意味著下游模塊輸入端口的緩存隊(duì)列已滿，不能再繼續(xù)向它發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)，此時數(shù)據(jù)在上游模塊中阻塞;每當(dāng)下游模塊發(fā)送出一個報(bào)文數(shù)據(jù)時，表示緩存隊(duì)列被釋放了一個，向上游模塊反饋一個credit信號，上游模塊接收到credit信號后，counter 值加 I。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種片上網(wǎng)絡(luò)中基于Credit的流控機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述流控機(jī)制的片上網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括:上游模塊XBAR0、下游模塊XBARl，兩個模塊的結(jié)構(gòu)相同，XBARO設(shè)置有數(shù)據(jù)的輸出端口和一個計(jì)數(shù)器counter，XBAR1接收到XBARO的數(shù)據(jù)后，通過3個虛通道之一把數(shù)據(jù)寫入到對應(yīng)的緩存隊(duì)列中； XBARO在發(fā)送報(bào)文給XBARl之前，先判斷輸出端口處的計(jì)數(shù)器counter值是否為O，如果為0，說明XBARl中的緩存隊(duì)列處于已滿狀態(tài)，不允許發(fā)送； 如果不為O，則發(fā)送數(shù)據(jù)，同時發(fā)送一個credit_used信號給counter，此時counter值減I; XBARl接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)虛信道仲裁的結(jié)果，數(shù)據(jù)經(jīng)過仲裁出的虛信道寫入對應(yīng)的FIFO緩存隊(duì)列中，如果緩存隊(duì)列中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)讀操作時，數(shù)據(jù)被讀出的同時反饋一個credit_free 信號給上游模塊 XBARO ,counter 收到credit_free 信號后，counter 值加 I。
【文檔編號】G06F15/173GK105955920SQ201610258969
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】鐘俊華
【申請人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司