路由器装置和用于2D网状网络结构的NoC系统的制作方法

专利2026-09-01  11


本申请涉及集成电路设计,例如涉及一种路由器装置和用于2d网状网络结构的noc系统。


背景技术:

1、随着多核芯片技术的快速发展,noc作为一种高效、可扩展的片上通信架构,已经成为连接多核处理器及其外围设备的主流选择。然而,随着集成度的提升和核心数量的增加,noc的功耗问题日益凸显,成为制约多核系统性能提升的关键因素之一。在众多noc组件中,路由器因其复杂的逻辑和频繁的通信活动而成为功耗的主要来源。

2、传统的noc路由器设计为了支持数据包的全方位路由,包括直行和转向,需要配置复杂的交叉开关结构,这些结构在数据包进行直行传输时利用率较低,造成了不必要的功耗和面积浪费。特别是在采用xy或yx等经典路由算法时,数据包在传输过程中最多只需一次转向,使得转向数据链路的利用率更加低下。

3、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供了一种路由器装置和用于2d网状网络结构的noc系统,针对网络上系统(network-on-chip,noc)中的路由器组件进行低功耗优化设计的技术,通过削减路由器中不必要的转向数据链路,并引入基于弹出和重新注入的路由策略,以显著降低noc的总功耗。

3、在一些实施例中,所述路由器装置,应用于2d网状网络结构的noc系统,包括:

4、五个端口,包括东、南、西、北四个方向端口和一个本地数据端口,其中东、南、西、北端口之间的非直行数据链路被去除,仅保留直行数据链路和与本地端口的连接;

5、逻辑控制单元,用于在数据包需要转向时执行弹出到本地数据端口并重新注入到目标方向端口的操作。

6、可选地,所述路由器装置还包括:2-1多路复用器,与所述路由器架构连接;1-2多路解复器,与所述路由器架构连接。

7、可选地,逻辑控制单元被配置为,当数据包沿某一方向传输至需要转向的拐点路由器时,将该数据包从当前方向端口暂时弹出至本地数据端口;然后,从本地数据端口将数据包重新注入至目标方向的输出端口,以完成转向操作,并继续沿目标方向传输。

8、可选地,所述路由器装置还包括:至少一个逻辑处理单元,用于执行路由算法;至少一个存储单元,用于存储路由表和数据包信息。

9、可选地,所述路由表包含网络中的路由信息;所述数据包信息包括数据包的源地址、目的地址及传输状态,以支持数据包的有效管理和转发。

10、在一些实施例中,用于2d网状网络结构的noc系统,包括:

11、路由器装置,包括东、南、西、北四个方向端口和一个本地数据端口,其中东、南、西、北端口之间的非直行数据链路被去除,仅保留直行数据链路和与本地端口的连接;

12、多个所述路由器装置之间连接;

13、当数据包到达需要转弯的拐点的时候,系统将数据包暂时地弹出到本地数据端口,并由本地数据端口立刻向目标方向的路由方向注入。

14、本公开实施例提供的路由器装置、用于2d网状网络结构的noc系统,可以实现以下技术效果:

15、本公开通过去除未充分利用的数据链路和采用弹出重新注入机制的方案,在减少功耗和面积占用的同时,尽管可能引入一定的性能损失,但由于转向跳数在总跳数中所占比例较小,因此对整个noc系统的整体性能影响较小,且显著提升了能效。

16、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本申请。



技术特征:

1.一种路由器装置,其特征在于,应用于2d网状网络结构的noc系统,包括:

2.根据权利要求1所述的路由器装置,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求1所述的路由器装置,其特征在于,

4.根据权利要求1至3任一项所述的路由器装置,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求4所述的路由器装置,其特征在于,

6.一种用于2d网状网络结构的noc系统,其特征在于,包括:


技术总结
本申请涉及集成电路设计技术领域,公开一种路由器装置,应用于2D网状网络结构的NoC系统,包括五个端口,包括东、南、西、北四个方向端口和一个本地数据端口,其中东、南、西、北端口之间的非直行数据链路被去除,仅保留直行数据链路和与本地端口的连接;逻辑控制单元,用于在数据包需要转向时执行弹出到本地数据端口并重新注入目标方向端口的操作。本公开通过去除未充分利用的数据链路和采用弹出重新注入机制的方案,在减少功耗和面积占用的同时,尽管可能引入一定的性能损失,但由于转向跳数在总跳数中所占比例较小,因此对整个NoC系统的整体性能影响较小,且显著提升了能效。本申请还公开了一种用于2D网状网络结构的NoC系统。

技术研发人员:董俊逸,姜凯,赵鑫鑫
受保护的技术使用者:山东浪潮科学研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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