一种应用于片上网络的二维Mesh双缓冲容错路由单元

摘要

本发明公开了一种应用于片上网络的二维Mesh双缓冲容错路由单元，该方法采用双缓冲机制轮流发送冗余数据，并采用XYX路由机制动态选择数据路由路径。本发明能在面积开销有限提升的前提下，保证片上网络容错性能，完成数据的高可靠性传输；同时减少数据包发送等待时间，并能够均衡网络负载，有助于解决网络拥塞问题。

主权项

一种用于片上网络的二维Mesh双缓冲容错路由单元，包括四个接收控制器、四个发送控制器、一个本地接收控制器、一个本地发送控制器、一个仲裁与交换控制器，以及五个端口；所述的五个端口包含东端口、西端口、北端口、南端口、本地端口；其中东端口、西端口、北端口、南端口用于连接其他路由单元，包含“应答发送”、“应答接收”、“数据接收”和“数据发送”四个信号；所述的“应答发送”信号和“数据接收”信号与接收控制器相接，“应答接收”信号和“数据发送”信号与发送控制器相接；本地端口用于连接本地资源节点，包含“本地数据接收”和“本地数据发送”两个信号；所述的接收控制器包括端口控制器、数据缓冲区、路由计算和状态控制器；其中端口控制器通过“应答发送”信号对接收数据的请求进行应答，通过“数据接收”信号接收前一级路由单元发送的数据；数据缓冲区输入从端口控制器送来的数据，输出数据分为两路，一路通过“待收数据”直接送给仲裁与交换控制器，一路送入路由计算；路由计算输入从数据缓冲区送来的数据，通过“路由控制”将路由选择信号送给仲裁与交换控制器；状态控制器将控制信号分别送给端口控制器、数据缓冲区和路由计算；所述的发送控制器通过“应答接收”信号接收后一级路由单元对发送数据的许可，通过“数据发送”信号向后一级路由单元发送数据，通过“待发数据”信号接收仲裁与交换控制器发送来的数据；所述的本地发送控制器通过“本地数据接收”信号接收本地资源节点发送的数据，通过“数据校验”信号接收本地接收控制器发送的校验结果信号，通过“待收数据”和“路由控制”信号将接收到的数据发送给仲裁与交换控制器；所述的本地接收控制器通过“本地数据接收”信号向本地资源节点发送数据，通过“待发数据”信号接收仲裁与交换控制器发送来的数据，通过“数据校验”信号向本地发送控制器发送数据包中的校验结果信号；所述的仲裁与交换控制器通过“待收数据”和“路由控制”信号接收网络接收控制器和本地接收控制器发送来的数据，通过“待发数据”信号向网络发送控制器和本地发送控制器发送数据；其特征在于路由单元本地发送控制器进一步包括端口控制器、编码组包模块、数据双缓冲区、路由计算、数据选择和状态控制器：端口控制器通过“本地数据接收”信号接收本地资源节点发送的数据，并将数据送入编码组包模块进行编码和组包；编码组包模块将编码后的数据输出送入数据双缓冲区，即缓冲区A和缓冲区B；数据选择模块首先选择缓冲区A的数据并通过“待发数据”发送给仲裁与交换控制器，同时路由计算置数据微片的路由选择信号为0，并通过“路由控制”信号通知仲裁与交换控制器要使用的发送控制器，开始数据微片传输直到整个数据包发送完毕；数据选择模块继续选择缓冲区B的数据发送，同时路由计算置数据微片的路由选择信号为1，然后发送给仲裁与交换控制器，直到整个数据包发送完毕；状态控制器通过“数据校验”信号线接收本地接收控制器发送的发送数据校验结果，如果结果正确则将数据包从缓冲区中移除，否则忽略该信号；状态控制器通过“数据校验”信号线接收到本地接收控制器发送的接收数据校验信号，且端口控制器的“本地数据接收”信号线没有本地待发送数据，则根据信号在双缓冲区内生成校验应答数据包发送给数据选择模块，由数据选择模块通过“待发数据”信号发送给仲裁与交换控制器请求发送；仲裁与交换控制器接收到数据接收请求，则通过“数据接收”信号读入接收的数据包；本地接收控制器对接收到的普通数据包进行数据校验，如果数据校验正确，则通过“本地数据接收”信号传输给本地端口，并通过“数据校验”信号通知本地发送控制器发送校验正确应答数据包，否则通过“数据校验”信号通知本地发送控制器发送校验错误应答数据包，同时丢弃该微片；本地接收控制器对接收到的发送数据校验结果的应答数据包，将包含的校验结果通过“数据校验”信号发送给本地发送控制器通知发送结果。