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1、THEDESIGNOFBUFFEREDCROSSBARSWITCHESAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCHENGHuiminSupervisedbyProfessorLIBingAndSeniorEmz“ZHANGLixinSeniorl已ngmeerL1inSchoolofIntegratedCircuits
2、SoutheastUniversityApril2014摘要摘要隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及,業(yè)務(wù)需求的逐步增多,以及通信業(yè)務(wù)復(fù)雜性的日益提升,網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備正朝著高速化和寬帶化的方向發(fā)展。路由交換設(shè)備作為高性能寬帶信息網(wǎng)的核心組成部分,其應(yīng)用性能和數(shù)據(jù)處理能力1直是圈內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。交叉開(kāi)關(guān)(Crossbar)交換結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格內(nèi)部無(wú)阻塞的特性,因此迅速成為了交換設(shè)備的首選架構(gòu)。本本文設(shè)計(jì)了一種虛擬輸出及交叉點(diǎn)聯(lián)合排隊(duì)的Crossbar交換結(jié)構(gòu)CVCQ
3、(Combinedvirtualoutputqueuingandcrosspointqueuing)。首先,本文在描述了CVCQ交換結(jié)構(gòu)整體框架的基礎(chǔ)上,對(duì)內(nèi)部不同模塊的功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,分析r這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸?shù)脑敿?xì)流程。其次,對(duì)CVCQ交換結(jié)構(gòu)的調(diào)度算法進(jìn)行了研究。隨后,針對(duì)CVCQ交換結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),在對(duì)已有調(diào)度算法的分析和總結(jié)基礎(chǔ)[:,提出了組合采樣旋轉(zhuǎn)輪詢(xún)順序輪淘調(diào)度算法一SRR_ORR(SamplingRound—Rob
4、inandOrderingRound—Robin)。最后,對(duì)CVCQ交換結(jié)構(gòu)仿真系統(tǒng)模型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,完成了功能驗(yàn)證和性能仿真與分析,并完成了FPGA驗(yàn)證和邏輯綜合。仿真結(jié)果表明,SRR調(diào)度算法具有良好的時(shí)延性能。對(duì)于規(guī)模為8x8的CVCQ交換結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)位寬為256比特時(shí),仿真結(jié)果顯示其聚合帶寬可達(dá)到698Gbps。CVCQ交換結(jié)構(gòu)支持單播、多播和r。播通信,其數(shù)據(jù)位寬和緩存隊(duì)列深度均可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置,可應(yīng)用于片上系統(tǒng)(Syst
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