基于跨層設(shè)計(jì)的MPSoC核間高可靠通信體制研究.pdf

1、隨著芯片集成度的提高和芯片特征尺寸的縮小，在單個(gè)芯片中集成的核心數(shù)目已經(jīng)越來(lái)越多。片上網(wǎng)絡(luò)由于其擴(kuò)展性好、通信帶寬高等特點(diǎn)，已經(jīng)成為目前片上多核系統(tǒng)核間主流互連方案。但隨著芯片特征尺寸的持續(xù)縮減，片上網(wǎng)絡(luò)的故障率受串?dāng)_、耦合、單粒子翻轉(zhuǎn)等因素的影響而持續(xù)增加，因此片上網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)設(shè)計(jì)成為近年來(lái)一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。由于容錯(cuò)設(shè)計(jì)將不可避免的引入各種開(kāi)銷，如何平衡可靠性和開(kāi)銷就成為了核間通信體制的研究重點(diǎn)。本文對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)鏈路上的瞬時(shí)故障進(jìn)行研究

2、，提出了一套基于跨層設(shè)計(jì)的高可靠性核間通信體制。該體制不但可以有效提升核間通信的可靠性，而且不會(huì)引入過(guò)多的面積和功耗開(kāi)銷。
　　首先，本文對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)的故障種類、故障成因及故障建模展開(kāi)研究，指出現(xiàn)有片上網(wǎng)絡(luò)鏈路容錯(cuò)方法存在諸如開(kāi)銷大等方面的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文采用了更合理、更直觀的比特故障模型來(lái)表征片上網(wǎng)絡(luò)的鏈路故障，并以該模型為基礎(chǔ)開(kāi)展容錯(cuò)傳輸方案的研究和設(shè)計(jì)。
　　其次，本文針對(duì)數(shù)據(jù)包的可達(dá)性問(wèn)題，提出了一種基于跨層設(shè)

3、計(jì)的包頭高可靠檢糾錯(cuò)方法，用于保護(hù)包頭中的關(guān)鍵路由信息。該容錯(cuò)設(shè)計(jì)主要由路由器中的輕量級(jí)檢錯(cuò)模塊、網(wǎng)絡(luò)接口中的糾錯(cuò)模塊以及相關(guān)的控制邏輯三部分組成。其中，包頭在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行檢錯(cuò)，然后在傳輸層采用譯碼單元進(jìn)行糾錯(cuò)，從而為包頭提供高可靠性，以保證數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)正確的目的地。
　　隨后，在數(shù)據(jù)包可達(dá)的基礎(chǔ)上，本文分析了片上網(wǎng)絡(luò)低開(kāi)銷高可靠的優(yōu)化空間，對(duì)有效載荷進(jìn)行低開(kāi)銷高可靠的容錯(cuò)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)采用（72,64）漢明碼在傳輸層對(duì)有效載荷