一种基于片上网络的分布式容错方法设计实现.pdf

《一种基于片上网络的分布式容错方法设计实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn一种基于片上网络的分布式容错方法设计实现**胡康，丁晓彤，任鹏举5（西安交通大学电子与信息工程学院，西安710049）摘要：随着多核处理器核心数量的增多，系统容量的扩大，在制造和运行过程中产生的故障将会增多，容错能力对于系统的可靠性将变得越发重要。而一个片上系统的正常工作，将会非常依赖于片上网络系统传输数据的可靠性。芯片的制造偏差和组件故障、多处理器系统芯10片集成不规则IP以及动态的电源门控都将导致片上网络中出现不规则拓扑结构。片上网络应当具备可以重新配置网络路由方式并将数据传输路径绕过无法正常工作的位置。本文中设计了

2、一种用于路由计算的特定约束跳转配置方法，为了保证其健壮性，采用基于局部信息的通信方式，设计实现了分布式的路由器传输路径配置单元，并完成了该方法的硬件实现。关键词：片上系统；容错路由算法；分布式路由；FPGA15中图分类号：TN4DistributedFault-TolerantRouterConfigurationforNoCHUKang,DINGXiaotong,RENPengju(ElectronicandInformationEngineeringSchool,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049)20Abstract:Inthefuture

3、,bythedevelopmentofsystemonchip(SoC),multi-coreisnecessarytodevelopintothecore.Withtheincreaseinthenumberofcores,thesystemcapacityexpansion,errorsinthemanufacturingprocessandtheprocessofrunningwillincrease.Faulttolerancewillbecomemoreimportant.Acomplexsystemofnormalworkwillbeverydependentonthe

4、reliabilityoftheon-chipnetworksystemtotransmitdata.Theon-chipnetworkmusthavetheabilitytore-configurethenetwork25routinganddataroutingpathsaroundthewrongplace.Inthispaper,wedesignajumpallocationmethodforthespecificconstraintsofroutingcalculation.Inordertoensureitsrobustness,adistributedroutertr

5、ansmissionpathconfigurationunitisdesignedandimplementedbasedonthelocalinformationcommunicationmethod.Keywords:system-onchip;fault-tolerant;distributedrouting;FPGA300引言集成电路发展到今天，晶体管的尺寸不断缩小，使得芯片上可以构造超大规模，乃至更大规模的电路系统。在深亚微米集成电路制造工艺下，尺寸的变小使得工艺偏差或者电迁移[1]35等影响变得更加明显，容易导致性能参数的漂移，这些都有可能导致故障率的上升。芯片的制造偏差

6、和组件故障、多处理器系统芯片集成不规则IP以及动态的电源门控都将导致片上网络中出现不规则拓扑结构，这就要求具备更加鲁棒的片上网络传输能力，可以在运行过程中配置网络路由，从而适应拓扑结构的变化。常用方法大致可以分为三类。1）采用冗余单元：冗余单元在对面积要求不苛刻的时候可以使用，但它会增加额外的40资源消耗。随着核心数目上升，这些备用单元的数量也需要增加，带来了不可忽视的硬件开销。2）容错路由算法：片上网络的拓扑结构多种多样，不同拓扑结构下的路径多样性也很丰富，为了旁路失效单元就可以选择绕开不含错误组件的路径进行通讯传输。这种作者简介：胡康（1989-），男，研究生在读，主要研究方向

7、：片上网络通信联系人：任鹏举(1984-),副教授,博导,主要研究方向:人工智能.E-mail:pengjuren@xjtu.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn方式需要有效的路径计算，并在数据产生的源节点将路径信息加载到消息头部，来45引导数据包的正确传输。3）重配置：将路由表重新配置也可以达到容错的目的。这种方法的特点是额外硬件消耗少，且方法灵活，然而要应对不规则的网络结构则需要额外的配置步骤。本文提出了一种路由跳转约束