您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 电子通信工程 >简析容错一种动态容错片上路由器结构设计和实现

简析容错一种动态容错片上路由器结构设计和实现

收藏本文 2024-03-13 点赞:22712 浏览:98804 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着集成电路工艺技术的进步,多核结构成为处理器设计和进展的走势。同时,以总线为通信方式的片上系统将遇到许多瓶颈,为此片上网络(Network on Chip)作为一种新的解决案例被提出,其具有的高带宽、低延迟等特性使得片上网络成为最有希望取代传统总线的互连结构。另一方面,特点尺寸的缩小使得片上网络中的软错误现象越来越严重,如果设计中不采取容错技术进行加固,系统的可靠性将会不可避开的发生下降,由此高可靠的片上网络的设计成为必要。本论文首先针对软错误的发生机理,浅析出其在片上网络中的体现形式,确定片上路由器的虚通道作为主要保护部位。然后,本论文确定了多模冗余结构高可靠片上路由器的探讨方向,并提出了一种动态的多模冗余虚通道概念。主要思想是感知虚通道存储状态,在低负载情况下采取横向的多模冗余结构增加系统资源利用率,提升性能;在高负载情况下采取纵向的多模冗余结构有效减少拥塞,提升系统性能。最后完成了整个高可靠片上路由器的RTL实现,并对流水线重新进行了设计。同时在Nirgam平台上进行了仿真,相对于传统横向或者纵向冗余结构的片上路由器,本设计可以同时在低负载和高负载情况下都取得很好的体现,有效提升了片上网络的性能,综合结果表明面积等开销也处在可以接受的范围。关键词:片上网络论文路由器论文容错论文动态结构论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-11

    第一章 绪论11-20

    1.1 片上网络背景11-13

    1.2 片上网络的可靠性要求13-15

    1.3 探讨近况15-19

    1.3.1 片上网络容错近况15-16

    1.3.2 国外探讨近况16-18

    1.3.3 国内探讨近况18-19

    1.4 论文主要内容与章节安排19-20

    第二章 片上网络与容错探讨20-33

    2.1 片上网络结构概述20-21

    2.2 片上网络的拓扑结构21-22

    2.3 片上网络的路由算法22-24

    2.4 片上网络的数据格式24-25

    2.5 片上网络的包交换机制25-27

    2.6 片上网络的流控机制27-28

    2.7 经典片上路由器系统结构28-29

    2.8 片上网络容错相关探讨29-32

    2.8.1 软错误物理依据29-30

    2.8.2 片上网络中故障类型30-31

    2.8.3 片上网络中主要容错策略31-32

    2.9 本章小结32-33

    第三章 动态容错片上路由器的实现33-50

    3.1 片上路由器容错结构设计33-34

    3.2 片上路由器的流水线结构34-37

    3.2.1 部分流水结构34-35

    3.2.2 全流水结构35-36

    3.2.3 本设计的流水线结构36-37

    3.3 路由计算模块37-39

    3.3.1 输入制约模块38

    3.3.2 路由模块38-39

    3.4 通道分配模块39-44

    3.4.1 仲裁对策介绍40-42

    3.4.2 通道分配输入模块42-43

    3.4.3 通道分配计算模块43-44

    3.5 容错虚通道模块44-49

    3.5.1 容错虚通道微结构44-46

    3.5.2 虚通道输入历程46-47

    3.5.3 虚通道输出历程47-49

    3.5.4 容错虚通道设计总结49

    3.6 本章小结49-50

    第四章 动态容错片上路由器的功能验证和系统级性能评估50-58

    4.1 路由器的功能验证50-54

    4.1.1 路由计算模块的功能验证50

    4.1.2 通道分配模块的功能验证50-52

    4.1.3 容错虚通道模块的功能验证52-54

    4.2 基于 NoC 系统的性能评估54-56

    4.2.1 Nirgam 仿真平台介绍54-55

    4.2.2 系统评估案例设计55-56

    4.3 仿真结果与浅析56-57

    4.4 硬件开销评估57

    4.5 本章小结57-58

    第五章 结束语58-59

    5.1 主要工作与革新点58

    5.2 后续探讨工作58-59

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号