支持具有与系统操作者直接通信的装置的完全集成系统的高效直接单元替换容错结构

摘要

一种数据处理系统，包含一具有足够冗余的单片单元网络，此足够冗余通过备用单元直接地逻辑替换故障单元来提供，此单元网络允许组织成一个没有不可恢复的故障的大的单片单元阵列，其中的单元具有许多有用的特性。根据本发明的数据处理系统克服了基于芯片的结构和芯片尺寸限制和片外连接瓶颈，克服了单处理器结构的冯纽曼瓶颈、并行处理结构的存贮器和I/O瓶颈和高分辨率显示的输入带宽瓶颈，并且支持将大到整个大规模并行数据处理系统集成到单个单片体中。

主权项

1.一种数据处理系统，包含一单片单元网络，该单片单元网络具有足够的冗余以允许组成一单元阵列，利用制造该单元阵列的光刻技术和不考虑备用单元时，该单元阵列平均含有多个故障单元，当所有的故障阵列单元在逻辑上能够由正确运行的备用单元替换时，具有50％以上的阵列成品率，所述足够的冗余通过一种备用单元的安排而实现，这种安排提供了特定数量的备用单元，在少于此特定数量的次数的情况下，这些备用单元能够替换任一给定阵列单元，象阵列单元一样的许多备用单元在网络中成为一个整体；其中的替换一阵列单元的每个备用单元能够以一种方式与系统的剩余部分交互作用，这种方式在逻辑上与如果已经被替换的阵列单元没有发生故障将具有的工作方式相同，其中的阵列单元至少有一种下列的性能：(a)每个阵列单元能够通过用于每一物理阵列维的单个开/关寻址信号而直接寻址，而且任意的这些寻址信号没有通过其它单元的延迟，(b)在其中至少有两个物理维的至少总共三维的每一维上，每个阵列单元具有从至少一个相邻单元直接接收信号的输入装置，以及直接发送信号到至少一个另外的相邻单元的输出装置，所述的信号没有通过其它的单元或与其它阵列单元共享的载体而被延迟，(c)每个阵列单元具有直接发送一光输出信号到此数据处理系统外部的设备的装置，此输出信号没有通过此单元与其它单元共用的一物理载体或者制造成与此单元阵列分离的物理实体的载体而被延迟；以及其中由一备用单元对一阵列单元的替换不会改变来自被替换阵列单元的光输出的位置多于50微米。