基于垂直優(yōu)先策略的異構(gòu)3D NoC TSV容錯路由算法的研究.pdf

1、3D NoC(Network on Chip)集3D芯片和片上網(wǎng)絡(luò)互連方式的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有功耗低、延遲低、集成度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。在其設(shè)計(jì)上，由于每一層中器件所占面積和功能的巨大差異，很難做到每一層上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布局一致，從而導(dǎo)致某些路由節(jié)點(diǎn)有TSV同上層或下層相連，而某些節(jié)點(diǎn)則沒有。同時由于目前TSV制造技術(shù)還不夠成熟，制造成本高，且極易在制造和使用過程中被損壞。因此，在保證芯片通信的前提下，TSV的數(shù)量應(yīng)該盡可能少。這種每層

2、結(jié)構(gòu)不一致且TSV不完全互連的3D NoC被稱為異構(gòu)3D NoC。本文針對這種異構(gòu)3D NoC的通信問題及TSV容錯問題作出研究。
　　為了解決異構(gòu)3D NoC中的通信問題、TSV失效問題、垂直方向通道擁塞問題，本文提出了一種依據(jù)異構(gòu)3D NoC中TSV連接狀況建立通道表的方法。每個節(jié)點(diǎn)中包含一個通道表，它為節(jié)點(diǎn)指明一個合適的垂直方向傳輸通道。對于不具有垂直方向傳輸通道的普通節(jié)點(diǎn)，通道表為該節(jié)點(diǎn)指明距離最近的上通道節(jié)點(diǎn)和下通道節(jié)點(diǎn)

3、;對于自身有垂直方向傳輸通道的通道節(jié)點(diǎn)，通道表為該節(jié)點(diǎn)在發(fā)生TSV故障或垂直方向通道擁塞情況時指明附近可用的上通道節(jié)點(diǎn)和下通道節(jié)點(diǎn)。同時針對建立通道表過程中需要分別尋找每一層中上通道節(jié)點(diǎn)和下通道節(jié)點(diǎn)的最短回路問題，將其抽象成圖的Hamilton回路問題，提出了一種基于外圍優(yōu)先策略的貪心算法來求解。實(shí)驗(yàn)證明使用本文算法求解的回路長度比使用傳統(tǒng)貪心算法算短15％以上。
　　利用本文提出的這種通道表，提出了一種基于垂直優(yōu)先策略的異構(gòu)3D