3D NoC中多跳傳輸機(jī)制及TSV可靠性研究.pdf

1、結(jié)合3D堆疊和片上網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，三維片上網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是未來(lái)多核時(shí)代片上通信的主流架構(gòu)。層間使用TSV互連，相較于傳統(tǒng)的二維平面架構(gòu)，具有更低的網(wǎng)絡(luò)通信延遲、更高的帶寬吞吐量，并且全局互連線的長(zhǎng)度也大幅度縮減。然而，路由器內(nèi)部的延遲依然較大，對(duì)性能的提升造成阻礙。多跳傳輸機(jī)制是一種高效的解決辦法，通過(guò)路由器內(nèi)部延遲的降低，從根本上減小了全局延遲。然而，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，晶體管的特征尺寸進(jìn)一步縮小，由制造缺陷、老化、軟錯(cuò)誤等因素導(dǎo)致芯

2、片和TSV出現(xiàn)不同程度的故障問(wèn)題，提升部件的可靠性已顯得尤為重要。因此，本文針對(duì)多跳傳輸以及TSV通道的容錯(cuò)問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究。論文主要工作如下:
　　(1)針對(duì)路由器故障而引起的多跳傳輸可靠性問(wèn)題，提出了一種高可靠的多跳傳輸機(jī)制。首先結(jié)合同一維上路由器的故障向量，重新設(shè)計(jì)了故障條件下的多跳傳輸。其次，提出了一種獲取最遠(yuǎn)多跳傳輸節(jié)點(diǎn)的更新方法。最后，基于下游交叉開(kāi)關(guān)提前仲裁機(jī)制，提出了一種可靠的多跳路徑建立方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相較

3、于對(duì)比對(duì)象，本文設(shè)計(jì)的方法在平均延遲上降低了40.5％，吞吐率提高了33.3％。
　　(2)為解決TSV的故障問(wèn)題，冗余和串行化是兩種主要的解決方法。但是，僅使用其中一種方法都會(huì)面臨資源浪費(fèi)和容錯(cuò)效率低等問(wèn)題。為此，本文提出了一種3D NoC中基于分組共享的TSV混合容錯(cuò)方法。該方法將TSV分成4組，并且每?jī)山M為一個(gè)相鄰組，相鄰組內(nèi)實(shí)現(xiàn)TSV分組共享?；诜纸M共享，設(shè)計(jì)一種新型的TSV冗余和串行化架構(gòu)，充分考慮資源的合理配置，高效