交叉點帶緩存交叉開關的設計.pdf

1、THEDESIGNOFBUFFEREDCROSSBARSWITCHESAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCHENGHuiminSupervisedbyProfessorLIBingAndSeniorEmz“ZHANGLixinSeniorl已ngmeerL1inSchoolofIntegratedCircuits

2、SoutheastUniversityApril2014摘要摘要隨著互聯網的普及，業(yè)務需求的逐步增多，以及通信業(yè)務復雜性的日益提升，網絡交換設備正朝著高速化和寬帶化的方向發(fā)展。路由交換設備作為高性能寬帶信息網的核心組成部分，其應用性能和數據處理能力1直是圈內外研究的熱點。交叉開關(Crossbar)交換結構有嚴格內部無阻塞的特性，因此迅速成為了交換設備的首選架構。本本文設計了一種虛擬輸出及交叉點聯合排隊的Crossbar交換結構CVCQ

3、(Combinedvirtualoutputqueuingandcrosspointqueuing)。首先，本文在描述了CVCQ交換結構整體框架的基礎上，對內部不同模塊的功能進行了詳細的闡述，分析r這種結構進行數據包傳輸的詳細流程。其次，對CVCQ交換結構的調度算法進行了研究。隨后，針對CVCQ交換結構的特點，在對已有調度算法的分析和總結基礎[：，提出了組合采樣旋轉輪詢順序輪淘調度算法一SRR_ORR(SamplingRound—Rob

4、inandOrderingRound—Robin)。最后，對CVCQ交換結構仿真系統模型進行了詳細說明，完成了功能驗證和性能仿真與分析，并完成了FPGA驗證和邏輯綜合。仿真結果表明，SRR調度算法具有良好的時延性能。對于規(guī)模為8x8的CVCQ交換結構，數據位寬為256比特時，仿真結果顯示其聚合帶寬可達到698Gbps。CVCQ交換結構支持單播、多播和r。播通信，其數據位寬和緩存隊列深度均可根據實際需要進行配置，可應用于片上系統(Syst