一种高吞吐低延时NoC容错路由算法.pdf

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1、Vo1．31NO．2安徽工业大学学报(自然科学版)第31卷第2期April2014J．ofAnhuiUniversityofTechnology(NaturalScience)2014年4月文章编号：1671—7872(2014)02—0195—04一种高吞吐低延时NoC容错路由算法韦良芬，张佑生，王勇(1．安徽三联学院计算机科学与技术系，安徽合肥230601；2．合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230092；3．安徽工程大学计算机与信息学院，安徽芜湖241000)摘要：为了提高片上网络(Network-on．Chip，Noc)系统的可靠性及故障情况下的网络性能，基于转弯模型(T

2、u．nlMode1)~,想对现有的XY路由算法进行了改进，提出了一种容错路径短，且在故障情况下具有信息均衡能力的无虚通道容错路由算法(T-XY路由算法)。OPNET仿真结果表明，该算法与同类算法相比具有较好的吞吐及时延性能。关键词：片上网络；容错路由；2Dmesh中图分类-~-：TP302文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1671—7872．2014．02．019AHigh—ThroughputandLow—LatencyTolerantRoutingAlgorithmforNoCWEILiangfen’，ZHANGYousheng，WANGVon~(1．Depart

3、mentofComputerScienceandTechnology,AnhuiSanlianUniversity,Hefei230601，China；2．SchoolofComputerandInformation，HefeiUniversityofTechnology,Hefei230092，China；3．SchoolofComputerandInformation，AnhuiPolytechnicUniversity,Wuhu241000，China)Abstract：Toimprovereliabilityandnetworkperformanceunderfaultcond

4、itionsfortheNetwork—on—Chip(Network—on-Chip，NoC)system，theideabasedonTurnModelmakesimprovementofthecurrentXYroutingalgorithmandputsforwardanovirtualchannelfault—tolerantroutingalgorithm(T-XYRoutingAlgorithm)．Thealgorithmhastheshortfault—tolerantpathandtheabilitytobalancetheinformation．TheOPNETsi

5、mulationresultsshowthatthisalgorithmhasbetterperformanceofthroughputandlatencycomparedwiththesimilaralgorithms．Keywords：network--on．．chip；fault．tolerantrouting；2Dmesh随着芯片制造技术的不断发展，芯片系统制造工艺不断升级，如元器件设计的精简、电路集成方式密集度增加、电路工作频率的提高以及电路工作电压的降低等，导致芯片故障的因素亦随之增多n；另外，芯片规模不断扩大，特征尺寸减小、IP核的增多等也将增加片上网络(Network—

6、on．Chip，NoC)系统出现故障的概率。因此，增加系统的容错能力，提高系统的可靠性成为片上网络系统的重点研究内容之一。现有的容错方案中，通常存在容错开销较大、网络流量不均衡等问题。NoC容错路由算法分为有虚通道技术和无虚通道技术2种类型。增加了虚通道技术的路由节点比无虚通道的路由节点需要多增加1至2个逻辑门，建立时延将近增加了l倍】。而NoC对功耗、面积及成本要求均非常严格，所以无虚通道技术更适合NoC要求。文献[4]提出了一种无虚通道容错路由算法，该算法可以用于解决单故障节点时的容错问题，但却存在绕行规律不强，网络负载不均等问题；文献[5]中无虚通道单故障节点的容错路由算法复杂度

7、较低，绕行规律性较强，但绕行环路上网络负载较重；文献【6]提出利用内建自测机制(Built—inSelfTest，BIST)获取故障位置信息的一种适用于多故障节点的无虚通道容错路由算法，但BIST所需的电路增收稿日期：2013—06—13基金项目：国家自然科学基金项目(61106037)；安徽高校自然科学重点项目(KJ2013A040)；安徽省质量工程项目(201~yxm589)作者简介：韦良芬(1975一)。女，安徽舒城人，讲师，研究方向为片