基于NoC的多核系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)級(jí)容錯(cuò)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步,芯片設(shè)計(jì)開(kāi)始向多核系統(tǒng)發(fā)展。但是異常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使得多核芯片保持較高的成品率變得非常困難。容錯(cuò)設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用到多核芯片設(shè)計(jì)中,其中一種有效的方法就是使用核級(jí)冗余來(lái)進(jìn)行容錯(cuò)。另一方面,片上網(wǎng)絡(luò)的可復(fù)用性,可擴(kuò)展性,可預(yù)期性和可容錯(cuò)性等優(yōu)良特性,使其成為多核系統(tǒng)中主要的通信互聯(lián)結(jié)構(gòu)。但是,在出現(xiàn)核心失效的情況之后,片上網(wǎng)絡(luò)提供給上層操作系統(tǒng)和應(yīng)用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)會(huì)變得各不相同,使得以此為參考的任務(wù)映射和分派變得困難。因此,本

2、文主要是對(duì)基于NoC的多核系統(tǒng)的核級(jí)冗余技術(shù)的相關(guān)研究,找出核心失效之后拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同這一問(wèn)題的解決方案。本文提出了一種應(yīng)用于片上網(wǎng)絡(luò)中的可重配置結(jié)構(gòu)R-mesh,在此基礎(chǔ)上,采用軟硬件協(xié)同的設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行了多核系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)級(jí)容錯(cuò)設(shè)計(jì),并完成了其中的關(guān)鍵工作:重配置算法和重配置網(wǎng)絡(luò)接口的設(shè)計(jì)。
　　多核節(jié)點(diǎn)級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)基于重配置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)R-mesh。相對(duì)于傳統(tǒng)2D mesh結(jié)構(gòu),R-mesh結(jié)構(gòu)通過(guò)在核心與相鄰路由器之間添加多路選擇器的

3、方式為每個(gè)核心提供了到相鄰四個(gè)路由器的連接,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口中的重配置寄存器來(lái)控制核心與路由器的選擇性連接。在重配置后,本結(jié)構(gòu)能夠保證底層的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c原始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同,同時(shí)也不會(huì)影響到提供給上層操作系統(tǒng)和應(yīng)用的拓?fù)湫畔ⅰ?br>　　重配置算法部分主要介紹R-mesh結(jié)構(gòu)的拓?fù)渲嘏渲盟惴ǖ脑O(shè)計(jì)流程。對(duì)拓?fù)渲嘏渲脝?wèn)題進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析,給出了一種基于貪心算法的確定性拓?fù)渲嘏渲盟惴?并使用C語(yǔ)言對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)與測(cè)試,給出了不同失效核心時(shí)重配置算法