信息的传送和NoP机制的执行。
[0118] 基于上述叙述，在一个优选实施例中，所述步骤23包括下列子步骤：
[0119] 步骤231 :根据当前节点C(源节点S是特殊的当前节点）与目的节点D的相对位 置，选择符合最短路径算法且其下一跳节点为非"死胡同"现象的邻接节点作为中间节点M， 根据所获取的这些节点发送的故障矩阵获取对应的连接位、路由位信息，掌握最短路径上 两跳范围内的路由器节点中未失效模块可以完成的路由功能，确定可以选择的当前节点的 中间节点，形成节点集合N。
[0120] 步骤232 :若步骤231中的节点集合N为空集，则说明没有满足要求的节点，此时 考虑在非最短路径上选择节点M。在遵循图6所示的三维转向模型的基础上（需注意，源节 点处不需要考虑转向模型的限制），根据NoP机制选择合适的节点M，输出数据包。若步骤 231中的节点集合N元素唯一，则该节点可直接确定为节点C的节点M。若步骤231中的节 点集合N元素不唯一，则同样根据NoP机制选择合适的节点M。
[0121] 步骤233 :不论步骤232中的节点M在最短路径上还是在非最短路径上，数据包皆 由当前节点C路由至选择的节点M，该中间节点成为新的当前节点C'，并开始选择新的中间 节点M'。需要注意的是，由于整个网络中禁止180°的转向，因此节点M若在非最短路径上， 节点C不能作为节点M'的备选的对象。
[0122] 步骤234 :重复执行步骤231?步骤233,直至数据包路由至节点D。
[0123] 图7示出了基于本发明一个实施例的路由方法的一个执行实例。参考图7,其中实 心的节点是无故障节点，空心的节点是有故障节点。在这个4X2X3的三维片上网络中，节 点5、9、13、15和18存在故障。节点0是源节点，即节点S，节点20是目的节点，即节点D。 这里设定该网络的故障情形如表1所示：
[0124]表1
[0125]
【主权项】
1. 一种用于H维集成电路片上网络的路由器，包括控制通路和数据通路，其特征在于， 所述控制通路包括路由分流子模块，所述数据通路还包括第一交叉开关子模块和第二交叉 开关子模块； 所述路由分流子模块用于将来自路由器输入端口的数据包分配至所述第一交叉开关 子模块或者第二交叉开关子模块，所述第一交叉开关子模块的输出端与所述路由器的一部 分输出端口连接，所述第二交叉开关子模块的输出端与所述路由器的另一部分输出端口连 接。
2. 根据权利要求1所述的用于H维集成电路片上网络的路由器，其特征在于，所述路 由分流子模块通过并口的方式分别与所述第一交叉开关子模块和第二交叉开关子模块的 输入端连接。
3. 根据权利要求2所述的用于H维集成电路片上网络的路由器，其特征在于，所述第 一交叉开关子模块为水平交叉开关子模块，它的输出端包括东，南，西和北四个输出端口， 所述东，南，西，北输出端口分别与所述路由器的东，南，西，北输出端口连接。
4. 根据权利要求2所述的用于H维集成电路片上网络的路由器，其特征在于，所述第 二交叉开关子模块为垂直交叉开关子模块，它的输出端包括上和下两个输出端口，所述上， 下输出端口分别与所述路由器的上，下输出端口连接。
5. 根据权利要求2所述的用于H维集成电路片上网络的路由器，其特征在于，所述路 由分流子模块还包括本地输出端口，所述本地输出端口与路由器的本地输出端口连接。
6. -种用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，包括下列步骤： 1. H维集成电路片上网络的各个路由器获取自身输入和输出端口的故障矩阵，并将自 身的故障矩阵信息发送给两跳W内的其它路由器； 2) 每个路由器根据故障矩阵设置该路由器的每个路由位和每个连接位为有效或者失 效状态； 3) 采用基于逻辑的路由算法使数据包绕开故障继续路由至目的节点。
7. 根据权利要求6所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所述 步骤2)包括下列子步骤： 21) 对于每个路由器，根据自身的故障矩阵和一跳范围内邻居节点的故障矩阵初步设 置该路由器的各个路由位和连接位的值； 22) 对于当前有效的路由位，再根据故障矩阵判断沿着该路由位所表示路由方向上的 第二跳节点的相应输入端口缓存是否故障并根据判断结果重新设置该路由位。
8. 根据权利要求7所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所述 步骤3)包括下列子步骤： 31) 对于路由过程中的任一当前节点，比较当前节点和目标节点的节点坐标，判断数据 包的前进方向； 32) 对于每个数据包，检查数据包的前进方向上的路由位和连接位，判断当前节点的相 应的输出端口是否可用，在相应的输出端口不可用时，基于路由位和连接位的值来控制允 许的转向，从而使数据包仍能继续路由至目的节点。
9. 根据权利要求7所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所述 路由位包括代表东北，东南，东上，东下，东东，南东，南西，南上，南下，南南，西北，西南，西 上，西下，西西，北东，北西，北上，北下，北北，上北，上东，上南，上西，上上，下北，下东，下 南，下西或者下下路由方向的路由位，每个路由位表示当前节点的邻居节点是否接受该路 由位所代表的路由方向的数据包；所述连接位包括代表东，南，西，北，上或下方向的连接 位，每个连接位表示当前节点和该连接位所代表的方向上的邻居节点是否连通。
10. 根据权利要求9所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所述 步骤32)还包括：根据邻居节点的故障类型和故障位置设置相应的路由位是否有效，然后 对于当前有效的路由位，再判断该邻居节点沿着该路由位所表示路由方向上的下一跳节点 的相应输入端口缓存是否故障并在故障时将该路由位置为失效状态。
11. 根据权利要求10所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所 述步骤32)中，按下述原则来控制允许的转向；令X为东，南，西，北，上，下中的任意一个，对 于当前节点的X方向的输出端口，假如该方向X的连接位有效，并且满足下列条件a、b中的 任意一条，贝U允许使用该方向X的输出端口； a、目标节点在当前节点的正X方，数据包不再发生转向；b、目标节点在当前节点的偏X 方，且当前节点的至少一个有效路由位所代表的路由方向与目标节点相对于当前节点的方 向一致。
12. 根据权利要求11所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所 述步骤32)还包括：采用基于OETM转向模型的防死锁机制滤除不合法转向。
13. 根据权利要求12所述的用于H维集成电路片上网络的路由方法，其特征在于，所 述步骤32)包括下列子步骤： 321) 根据当前节点与目的节点的相对位置，选择符合最短路径算法且其下一跳节点为 非"死胡同"现象的邻接节点作为中间节点，根据所获取的该些节点发送的故障矩阵获取对 应的连接位、路由位信息，掌握最短路径上两跳范围内的路由器节点中未失效模块可W完 成的路由功能，确定可W选择的当前节点的中间节点，形成节点集合N; 322) 若步骤321)中的节点集合N为空集，则在遵循OETM转向模型的基础上，在非最 短路径上的节点中，根据NoP机制选择中间节点；若步骤321)中的节点集合N只有唯一元 素，则直接将该元素确定为当前节点的中间节点；若步骤321)中的节点集合N不为空集且 节点集合N元素不唯一，则在节点集合N中根据NoP机制选择中间节点； 323) 数据包由当前节点路由至所选择的中间节点，该中间节点成为新的当前节点； 324) 重复执行步骤321?步骤323,直至数据包路由至目的节点。
【专利摘要】本发明提供一种用于三维集成电路片上网络的路由器，包括路由分流子模块，第一交叉开关子模块和第二交叉开关子模块；所述路由分流子模块用于将来自路由器输入端口的数据包分配至所述第一交叉开关子模块或者第二交叉开关子模块，所述第一交叉开关子模块的输出端与所述路由器的一部分输出端口连接，所述第二交叉开关子模块的输出端与所述路由器的另一部分输出端口连接。本发明还提供了相应的用于三维集成电路片上网络的路由方法。本发明能在三维集成电路片上网络的路由器出现永久性故障的情况下保障通信的正常运行，并兼顾较高的通信性能，较高的可靠性和较低的系统开销。并且，本发明能够以低成本实现防死锁。
【IPC分类】H04L12-771, H04L12-701
【公开号】CN104539547
【申请号】CN201410647643
【发明人】周君, 李华伟, 李晓维
【申请人】中国科学院计算技术研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月14日