一种片上网络拓扑结构及其自适应路由方法_4

文档序号:9435942阅读:来源:国知局

[0101] 本发明实施例中,东向阻塞即pend_e= 1而南向不阻塞即pend_s= 0,则当前节 点将数据发送到南向端口进行输出;否则,当前节点将数据发送到东向端口进行输出
[0102] 步骤10、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Tx方向连线且该连线属 于当前节点的Tx端口,或当前节点与目的节点之间的路径上是否有Ty方向连线且该连线 属于当前节点的Ty端口,若有,则将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,否则,执行 步骤11 ;
[0103] 所述的将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,需要首先判断对应的Tx端口 或Ty端口是否有阻塞情况,若是,则执行步骤11,若否,则将要发送的数据发送至相应的Tx 端口或Ty端口;
[0104] 步骤11、判断当前节点的西向端口和南向端口是否有阻塞情况,若上述两个端口 均阻塞,则等待阻塞情况消失后将要求发送的数据发送至西向端口或南向端口,若上述两 个端口其中之一阻塞,则将要求发送的数据发送至未阻塞的端口,若上述两个端口均未阻 塞,则通过轮转的方式将要求发送的数据发送至西向端口或南向端口;
[0105] 本发明实施例中,若西向阻塞即pend_w= 1,而南向不阻塞即pend_s= 0,则当前 节点将数据发送到南向端口进行输出;否则,当前节点将数据发送到西向端口进行输出;
[0106] 步骤12、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Tx方向连线且该连线属 于当前节点的Tx端口,或当前节点与目的节点之间的路径上是否有Ty方向连线且该连线 属于当前节点的Ty端口,若有,则将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,否则,执行 步骤13 ;
[0107] 所述的将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,需要判断对应的Tx端口或Ty 端口是否有阻塞情况,若是,则执行步骤13,若否,则将要发送的数据发送至相应的Tx端口 或Ty端口;
[0108] 步骤13、判断当前节点的东向端口和北向端口是否有阻塞情况,若上述两个端口 均阻塞,则等待阻塞情况消失后将要求发送的数据发送至东向端口或北向端口,若上述两 个端口其中之一阻塞,则将要求发送的数据发送至未阻塞的端口,若上述两个端口均未阻 塞,则通过轮转的方式将要求发送的数据发送至东向端口或北向端口;
[0109] 本发明实施例中,若东向阻塞即pend_e= 1而北向不阻塞即pend_n= 0,则当前 节点将数据发送到北向端口进行输出;否则,当前节点将数据发送到东向端口进行输出;
[0110] 步骤14、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Tx方向连线且该连线属 于当前节点的Tx端口,或当前节点与目的节点之间的路径上是否有Ty方向连线且该连线 属于当前节点的Ty端口,若有,则将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,否则,执行 步骤15 ;
[0111] 所述的将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,需要判断对应的Tx端口或Ty 端口是否有阻塞情况,若是,则执行步骤15,若否,则将要发送的数据发送至相应的Tx端口 或Ty端口;
[0112] 步骤15、判断当前节点的西向端口和北向端口是否有阻塞情况,若上述两个端口 均阻塞,则等待阻塞情况消失后将要求发送的数据发送至西向端口或北向端口,若上述两 个端口其中之一阻塞,则将要求发送的数据发送至未阻塞的端口,若上述两个端口均未阻 塞,则通过轮转的方式将要求发送的数据发送至西向端口或北向端口;
[0113] 本发明实施例中,若西向阻塞即pend_w=1而北向不阻塞即pend_n= 0,则当前 节点将数据发送到北向端口进行输出;否则,当前节点将数据发送到西向端口进行输出
[0114] 步骤16、返回执行步骤2,直至当前节点为目的节点。
[0115] 在片上网络中,任意两个路由节点间的坐标距离的最大值被称为网络直径;所以 如果能够减小网络直径则能够改变网络传输的速度;对于6X6的2D-Mesh结构网络,其网 络直径为10,而对于6X6的2D-Torus结构网络,其网络直径则为6 ;对于6X6的H-annular Mesh网络,其网络直径则为从(0,0)节点到(5,5)节点的距离,也即为6;则三类拓扑结构 的网络直径比较如表1所示。
[0116] 表1三类拓扑结构的网络直径
[0117]
[0118] 可以看出,H-annularMesh在网络直径方面与2D-Torus结构没有区别,而优于 2D_Mesh型片上网络。
[0119] 当对网络中数据包到达目的节点的跳数取平均值时,就得到了网络路由平均跳 数;一个片上网络的路由平均跳数直接决定了网络的吞度量与网络延迟;经过计算,得到 三种不同类型拓扑结构的路由平均跳数如表2所示:
[0120] 表2不同拓扑的网络直径和路由平均跳数
[0121]
[0122] 可以看出,H-annularMesh片上网络的路由平均跳数优于2D_Mesh型的片上网 络;而且,2D-T〇rUS网络中的首尾长连线导致链路形成了闭环,因此在传输数据包的过程 中,容易发生死锁的问题,若采用虚拟通道的方法来解决这个问题,会占据大量的片上资 源,并不利于硬件实现,从而无法体现出片上网络的优越性;而H-annularMesh结构采用 折半的连线,避免了长连线在网络结构较大时带来的延迟问题,而且其访问路由节点的速 度不亚于2D-T〇rUS网络,并没有为了提升访问速度来消耗更多的资源和空间,其硬件实现 的复杂度低于2D-Torus结构的片上网络;
[0123] 通过以上分析可知,采用H-annularMesh拓扑结构的片上网络的通信性能从整体 上优于采用2D-Mesh或2D-Torus拓扑结构的片上网络。
【主权项】
1. 一种片上网络拓扑结构,其特征在于,该片上网络拓扑结构为一个NXN的半环形 Mesh网络拓扑结构。2. 根据权利要求1所述的片上网络拓扑结构,其特征在于,所述的N为偶数时,将片上 网络中每一行中间的两个节点与该行的首尾节点相连接,将片上网络中每一列中间的两个 节点与该列的首尾节点相连接。3. 根据权利要求1所述的片上网络拓扑结构,其特征在于,所述的N为奇数时,将每一 行中间节点左右两侧的节点与首尾节点相连接,将每一列中间节点上下两侧的节点与首尾 节点相连接。4. 根据权利要求1所述的片上网络拓扑结构,其特征在于,该片上网络拓扑结构X方向 上新增连接线的方向为Tx方向,y方向上新增连接线的方向为Ty方向。5. 根据权利要求2或3所述的片上网络拓扑结构,其特征在于,所述的节点即为路由 器,其中,既有Tx方向连线又有Ty方向连线的路由器有7个端口,包括:本地端口、东向端 口、西向端口、南向端口、北向端口、Tx端口和Ty端口;只有Tx方向或Ty方向连线的路由 器有6个端口,包括:本地端口、东向端口、西向端口、南向端口、北向端口、Tx端口或Ty端 口;其余的路由器有5个端口,包括:本地端口、东向端口、西向端口、南向端口和北向端口。6. 采用权利要求1所述的片上网络拓扑结构进行的自适应路由方法,其特征在于,包 括以下步骤: 步骤1、在片上网络拓扑结构中,根据用户发送请求信息确定源节点和目的节点; 步骤2、判断当前节点本身是否为目的节点,若是,则将要求发送的数据发送至当前节 点的本地端口,否则,执行步骤3 ; 步骤3、判断当前节点与目的节点之间的方向为东西方向之一、或南北方向之一、或东 南方向、或西南方向、或东北方向、或西北方向,若为东西方向之一,则执行步骤4 ;若为南 北方向之一,则执行步骤6 ;若为东南方向,则执行步骤8 ;若为西南方向,则执行步骤10 ; 若为东北方向,则执行步骤12 ;若为西北方向,则执行步骤14 ; 步骤4、判断当前节点是否有Tx端口,若有,则执行步骤5 ;否则,将要求发送的数据发 送至东向端口或西向端口; 步骤5、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Tx方向连线且该连线属于当前 节点的Tx端口,若有,则将要求发送的数据发送至Tx端口,否则,将要求发送的数据发送至 东向端口或西向端口; 步骤6、判断当前节点是否有Ty端口,若有,则执行步骤7 ;否则,将要求发送的数据发 送至南向端口或北向端口; 步骤7、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Ty方向连线且该连线属于当前 节点的Ty端口,若有,则将要求发送的数据发送至Ty端口,否则,将要求发送的数据发送至 南向端口或北向端口; 步骤8、判断当前节点与目的节点之间的路径上是否有Tx方向连线且该连线属于当前 节点的Tx端口,或当前节点与目的节点之间的路径上是否有Ty方向连线且该连线属于当 前节点的Ty端口,若有,则将要求发送的数据发送至Tx端口或Ty端口,否则,执行步骤9 ; 步骤9、判断
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1