專(zhuān)利名稱(chēng)：基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路的發(fā)展，基于傳統(tǒng)的總線(xiàn)互連的片上系統(tǒng)(SoC, System on Chips)出現(xiàn)了三大主要問(wèn)題地址空間有限引起的可擴(kuò)展性問(wèn)題，通信效率問(wèn)題及全局同步引起的面積和功耗問(wèn)題。片上網(wǎng)絡(luò)(NoC, Network on Chips)嘗試從體系結(jié)構(gòu)上解決了這些問(wèn)題，將成為下一代集成電路主流設(shè)計(jì)技術(shù)。然而，在深亞微米階段，由于日益縮小的芯片尺寸和逐步增加的器件數(shù)量，數(shù)據(jù)包在片上網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中，更加容易受到電磁干擾等的影響，造成單粒子翻轉(zhuǎn)等錯(cuò)誤的產(chǎn)生。微量鈾發(fā)出的阿爾法粒子、宇宙射線(xiàn)中高能量中子、電磁干擾、高斯噪聲等原因使得通道、存儲(chǔ)單元、邏輯單元、鏈路、路由器等部位發(fā)生錯(cuò)誤。因此亟待通過(guò)片上網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)解決制約網(wǎng)絡(luò)性能的這些關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法，解決通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)部輸入緩存器發(fā)生錯(cuò)誤所引起的信息傳輸錯(cuò)誤。本發(fā)明通過(guò)下述過(guò)程實(shí)現(xiàn)一、來(lái)自另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器；進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器的數(shù)據(jù)包分為兩類(lèi)有可靠性要求數(shù)據(jù)包和無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包；對(duì)有可靠性要求數(shù)據(jù)包復(fù)制兩份備份數(shù)據(jù)包；二、有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入輸入緩存器ICL的三個(gè)虛通道；同時(shí)，有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包向虛通道分配器VCA發(fā)出申請(qǐng)信號(hào)，如果申請(qǐng)得到批準(zhǔn)，則有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入宏虛通道MVC，在宏虛通道MVC中按照少數(shù)服從多數(shù)的原則，從三份 數(shù)據(jù)包中認(rèn)定一份為正確數(shù)據(jù)包；所述宏虛通道MVC是輸入緩存器ICL中三個(gè)指定地址的虛通道；三、取得的正確數(shù)據(jù)包通過(guò)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)傳輸。由于本發(fā)明中對(duì)輸入通信節(jié)點(diǎn)的路由器進(jìn)行了三模冗余(三取二)的校驗(yàn)，因此保證了單粒子翻轉(zhuǎn)等錯(cuò)誤能被校驗(yàn)出來(lái)并克服掉，解決了通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)部輸入緩存器發(fā)生錯(cuò)誤所引起的信息傳輸錯(cuò)誤。


圖I是片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式圖，圖2是基于宏虛通道的n模容錯(cuò)校驗(yàn)示意圖，圖3是基于共享宏虛通道的容錯(cuò)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖2具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式通過(guò)下述過(guò)程實(shí)現(xiàn)一、來(lái)自另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器；進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器的數(shù)據(jù)包分為兩類(lèi)有可靠性要求數(shù)據(jù)包和無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包；對(duì)有可靠性要求數(shù)據(jù)包復(fù)制兩份備份數(shù)據(jù)包；二、有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入輸入緩存器ICL的三個(gè)虛通道；同時(shí)，有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包向虛通道分配器VCA發(fā)出申請(qǐng)信號(hào)，如果申請(qǐng)得到批準(zhǔn)，則有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入宏虛通道MVC，在宏虛通道MVC中按照少數(shù)服從多數(shù)的原則，從三份數(shù)據(jù)包中認(rèn)定一份為正確數(shù)據(jù)包；所述宏虛通道是輸入緩存器中三個(gè)指定地址的虛通道；三、取得的正確數(shù)據(jù)包通過(guò)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)傳輸。在步驟二中，無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包進(jìn)入輸入緩存器ICL的一個(gè)虛通道；然后在步驟三中通過(guò)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)傳輸。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖I和圖2具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是在步驟二中，當(dāng)數(shù)據(jù)包是有可靠性要求的時(shí)候，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道三個(gè)虛通道的狀態(tài)，如果是空閑的，解除對(duì)宏虛通道的鎖定，完成有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包在宏虛通道MVC中的三模冗余判斷；如果三個(gè)虛通道的狀態(tài)不是空閑，則返回?zé)o虛通道可分配的指令，鎖定宏虛通道的三個(gè)虛通道，等待這三個(gè)虛通 道同時(shí)都空閑的時(shí)候再分配宏虛通道；當(dāng)數(shù)據(jù)包是沒(méi)有可靠性要求的時(shí)候，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道MVC是否被鎖定，若未被鎖定，則把宏虛通道MVC中的一個(gè)虛通道分配給無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包；如果宏虛通道MVC被鎖定，并且當(dāng)數(shù)據(jù)包中的類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是頭微片(head flit)的時(shí)候，不分配宏虛通道中的虛通道，(此時(shí)宏虛通道具有優(yōu)先權(quán))，即不拆分宏虛通道；如果數(shù)據(jù)包中的類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是數(shù)據(jù)微片(data flit)或者尾微片(tail flit),把宏虛通道MVC中的虛通道分配給無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包，使得無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包通過(guò)。數(shù)據(jù)包的格式如圖I所示。一個(gè)數(shù)據(jù)包由I個(gè)頭微片(head flit)7個(gè)數(shù)據(jù)微片(data flit)l個(gè)尾微片(tail flit)組成。微片大小為36比特位。其中，類(lèi)型標(biāo)識(shí)位(type)用來(lái)標(biāo)識(shí)微片的類(lèi)型，虛通道號(hào)(vcid)標(biāo)識(shí)微片進(jìn)入路由器虛通道序號(hào)，源地址(src)、目的地址(dest)記錄源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的具體位置，數(shù)據(jù)包可靠性標(biāo)識(shí)位ftl)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包對(duì)可靠性要求，指示路由器對(duì)該數(shù)據(jù)包進(jìn)行容錯(cuò)處理，數(shù)據(jù)負(fù)載(data payload)是需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或控制信息。表I微片數(shù)據(jù)段詳細(xì)信息
— 數(shù)據(jù)段名稱(chēng)位寬數(shù)據(jù)段詳細(xì)信息
flit 的類(lèi)型，head Ait(OO) >
6data flit(01 }、tail flit( 10)
.,,fUt進(jìn)入路出器中虛通道
veldI,、 口
fJ
_3] src 4 源節(jié)點(diǎn)地址 dest 4 目的節(jié)點(diǎn)地址 pktid 8 數(shù)據(jù)包序號(hào) ftl I 數(shù)據(jù)包可靠性標(biāo)識(shí)位 optional 16 預(yù)留信息位 _data payload_32_數(shù)據(jù)負(fù)載信息_本實(shí)施方式利用宏虛通道MVC的鎖定和開(kāi)放既能傳遞有可靠性要求數(shù)據(jù)包，也能傳遞無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包，為輸入緩存器ICL中虛通道的配置拓展了方式和方法。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖3具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式二的不同之處是步驟二中，有可靠性要求的數(shù)據(jù)包到達(dá)輸入通道的微片接受端口 sii，然后進(jìn)入鎖存通道PIV，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)1-2向虛通道控制器VCA申請(qǐng)?zhí)撏ǖ?，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道VCA的三個(gè)虛通道狀態(tài)；如果是空閑的，鎖存通道PIV解除對(duì)宏虛通道VCA的鎖定，進(jìn)行有可靠性要求的數(shù)據(jù)包傳輸和三模冗余判斷；如果宏虛通道VCA不是空閑，則返回?zé)o虛通道可分配，鎖存通道PIV鎖定宏虛通道的三個(gè)虛通道，等待這三個(gè)虛通道同時(shí)都空閑的時(shí)候再分配宏虛通道；流出宏虛通道VCA的數(shù)據(jù)包，經(jīng)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)路由器節(jié)點(diǎn)傳輸；無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包到達(dá)輸入通道的微片接受端口 sii，然后進(jìn)入鎖存通道piv，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)0-2向虛通道控制器VCA申請(qǐng)?zhí)撏ǖ?。虛通道分配器VCA檢查宏虛通道MVC是否被鎖定；若未被鎖定，則可以直接分配虛通道；如果被鎖定并且當(dāng)類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是頭微片(head flit)的時(shí)候，不分配宏虛通道中的虛通道；如果類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是數(shù)據(jù)微片(dataflit)或者尾微片(tail flit)的話(huà)，那么允許分配宏虛通道中的虛通道，使得無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包通過(guò)；流出宏虛通道VCA的數(shù)據(jù)包，經(jīng)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)路由器節(jié)點(diǎn) 傳輸。
權(quán)利要求
1.基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法，其特征在于本方法通過(guò)下述過(guò)程實(shí)現(xiàn)一、來(lái)自另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器；進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器的數(shù)據(jù)包分為兩類(lèi)有可靠性要求數(shù)據(jù)包和無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包；對(duì)有可靠性要求數(shù)據(jù)包復(fù)制兩份備份數(shù)據(jù)包；二、有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入輸入緩存器ICL的三個(gè)虛通道；同時(shí)，有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包向虛通道分配器VCA發(fā)出申請(qǐng)信號(hào)，如果申請(qǐng)得到批準(zhǔn)，則有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入宏虛通道MVC，在宏虛通道MVC中按照少數(shù)服從多數(shù)的原則，從三份數(shù)據(jù)包中認(rèn)定一份為正確數(shù)據(jù)包；所述宏虛通道MVC是輸入緩存器ICL中三個(gè)指定地址的虛通道；三、取得的正確數(shù)據(jù)包通過(guò)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法，其特征在于在步驟二中，當(dāng)數(shù)據(jù)包是有可靠性要求的時(shí)候，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道三個(gè)虛通道的狀態(tài)，如果是空閑的，解除對(duì)宏虛通道的鎖定，完成有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包在宏虛通道MVC中的三模冗余判斷；如果三個(gè)虛通道的狀態(tài)不是空閑，則返回?zé)o虛通道可分配的指令，鎖定宏虛通道的三個(gè)虛通道，等待這三個(gè)虛通道同時(shí)都空閑的時(shí)候再分配宏虛通道； 當(dāng)數(shù)據(jù)包是沒(méi)有可靠性要求的時(shí)候，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道MVC是否被鎖定，若未被鎖定，則把宏虛通道MVC中的一個(gè)虛通道分配給無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包；如果宏虛通道MVC被鎖定，并且當(dāng)數(shù)據(jù)包中的類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是頭微片的時(shí)候，不分配宏虛通道中的虛通道；如果數(shù)據(jù)包中的類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是數(shù)據(jù)微片或者尾微片，把宏虛通道MVC中的虛通道分配給無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包，使得無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包通過(guò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法，其特征在于步驟二中，有可靠性要求的數(shù)據(jù)包到達(dá)輸入通道的微片接受端口 sii，然后進(jìn)入鎖存通道piv，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)(1-2)向虛通道控制器VCA申請(qǐng)?zhí)撏ǖ?，虛通道分配器VCA檢查宏虛通道VCA的三個(gè)虛通道狀態(tài)；如果是空閑的，鎖存通道PIV解除對(duì)宏虛通道VCA的鎖定，進(jìn)行有可靠性要求的數(shù)據(jù)包傳輸和三模冗余判斷；如果宏虛通道VCA不是空閑，則返回?zé)o虛通道可分配，鎖存通道PIV鎖定宏虛通道的三個(gè)虛通道，等待這三個(gè)虛通道同時(shí)都空閑的時(shí)候再分配宏虛通道；流出宏虛通道VCA的數(shù)據(jù)包，經(jīng)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)路由器節(jié)點(diǎn)傳輸； 無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包到達(dá)輸入通道的微片接受端口 SII，然后進(jìn)入鎖存通道PIV，通過(guò)信號(hào)線(xiàn)(0-2)向虛通道控制器VCA申請(qǐng)?zhí)撏ǖ馈Ｌ撏ǖ婪峙淦鱒CA檢查宏虛通道MVC是否被鎖定；若未被鎖定，則可以直接分配虛通道；如果被鎖定并且當(dāng)類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是頭微片的時(shí)候，不分配宏虛通道中的虛通道；如果類(lèi)型標(biāo)識(shí)位是數(shù)據(jù)微片或者尾微片的話(huà)，那么允許分配宏虛通道中的虛通道，使得無(wú)可靠性要求數(shù)據(jù)包通過(guò)；流出宏虛通道VCA的數(shù)據(jù)包，經(jīng)輸出通道OCL向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)路由器節(jié)點(diǎn)傳輸。
全文摘要
基于宏虛通道的片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信方法，本發(fā)明涉及片上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信方法。以解決通信節(jié)點(diǎn)內(nèi)部輸入緩存器發(fā)生錯(cuò)誤所引起的信息傳輸錯(cuò)誤。本方法通過(guò)下述過(guò)程實(shí)現(xiàn)來(lái)自另一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入本通信節(jié)點(diǎn)路由器；對(duì)有可靠性要求數(shù)據(jù)包復(fù)制兩份；有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入輸入緩存器的虛通道；有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包向虛通道分配器發(fā)出申請(qǐng)信號(hào)，如申請(qǐng)得到批準(zhǔn)，則有可靠性要求數(shù)據(jù)包及其復(fù)制的兩份備份數(shù)據(jù)包分別進(jìn)入宏虛通道，在宏虛通道中按照少數(shù)服從多數(shù)，認(rèn)定一份為正確數(shù)據(jù)包；宏虛通道是輸入緩存器中三個(gè)指定地址的虛通道；取得的正確數(shù)據(jù)包通過(guò)輸出通道向下一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/56GK102724125SQ20121021707
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者李本娟, 王嘉芳 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)