片上網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)路由技術(shù)研究.pdf

1、為解決片上系統(tǒng)(SoC)線路傳輸延時(shí)問(wèn)題，片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)概念由于產(chǎn)生。Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是目前NoC的主流互連結(jié)構(gòu)之一，其容錯(cuò)路由成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。為了降低容錯(cuò)路由的復(fù)雜度，往往使用健康節(jié)點(diǎn)填充故障域的方法，而這類方法會(huì)使得健康節(jié)點(diǎn)被當(dāng)作有故障的節(jié)點(diǎn)來(lái)處理，降低了網(wǎng)絡(luò)的性能。針對(duì)以上問(wèn)題，本文作了以下幾方面的工作。
　　 首先，在已有故障模型的基礎(chǔ)上，提出奇偶故障模型，以期減少用于填充的健康節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出

2、的故障模型與目前主流的故障模型（矩形故障塊，正交凸故障塊）相比，故障域中填充的健康節(jié)點(diǎn)數(shù)更少。
　　 其次，在提出的故障模型基礎(chǔ)上，提出一種適合高故障率Mesh網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)路由算法WAVE。此算法易于實(shí)現(xiàn)、部分自適應(yīng)、無(wú)虛通道、分布式計(jì)算。結(jié)合奇偶故障模型，WAVE能自動(dòng)處理部分凹形邊界故障域，而不用借助故障環(huán)。模擬結(jié)果表明，當(dāng)故障率為20％時(shí)，WAVE可以維持無(wú)故障情形下30％的吞吐量，要高于前人提出的算法(17％)。同時(shí)前人提

3、出的算法在這一故障率下有57％或52.5％的算法失效性（即網(wǎng)絡(luò)被故障域填滿，路由算法不可用），而WAVE并不存在這個(gè)問(wèn)題。
　　 最后，由于提出的路由算法在低故障率情況下的性能不高，性能與可靠性并沒(méi)有達(dá)到很好的權(quán)衡。我們對(duì)提出的路由算法進(jìn)行了擴(kuò)展，得到兩個(gè)擴(kuò)展算法:WAVE-extend和WAVE-Vnet。WAVE-extend易實(shí)現(xiàn)，相比原算法，增加了網(wǎng)絡(luò)性能，但降低了容錯(cuò)能力。模擬結(jié)果表明，在無(wú)故障情形下，WAVE-ext