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文檔簡介
1、隨著集成電路的可集成的密度越來越大,使用電連接的片上網(wǎng)絡(luò)(Network on Chip, NoC)在帶寬、同步、可重用性、可擴(kuò)展性等方面出現(xiàn)了瓶頸。片上光互連由于高帶寬、低時(shí)延、低能耗等優(yōu)勢,成為了一種很有前景的互連方式,因此,光片上網(wǎng)絡(luò)(Optical Network on Chip, ONoC)的研究也成為了一大熱點(diǎn)。微環(huán)諧振器是構(gòu)成光片上網(wǎng)絡(luò)的主要光器件,由于光器件制作工藝的限制性以及熱光效應(yīng)的存在,微環(huán)諧振器在工作中會(huì)遇到制程
2、漂移和熱漂移,從而降低光片上網(wǎng)絡(luò)的可靠性。可靠性的研究對(duì)于光片上網(wǎng)絡(luò)的性能非常重要。
本文針對(duì)光片上網(wǎng)絡(luò)中的可靠性問題進(jìn)行研究,重點(diǎn)研究了熱效應(yīng)對(duì)于光片上網(wǎng)絡(luò)中可靠性的影響。首先,本文結(jié)合一定的芯片結(jié)構(gòu)分析光片上網(wǎng)絡(luò)中的熱傳導(dǎo)模型,在此基礎(chǔ)上,對(duì)光片上網(wǎng)絡(luò)中的溫度特性進(jìn)行了建模,其中涉及熱阻電路分析、熱阻計(jì)算等。由于微環(huán)諧振器溫度的漂移會(huì)導(dǎo)致其諧振波長發(fā)生漂移,從而引起在光路徑中等效帶通濾波器的光帶寬不匹配,進(jìn)而導(dǎo)致目的端接收
3、到的光功率減小,影響網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的可靠性性能。本文基于對(duì)溫度特性的研究,對(duì)于熱效應(yīng)引入的可靠性問題進(jìn)行了建模分析與程序仿真,結(jié)果表明,芯片功耗、微環(huán)諧振器3dB帶寬、微環(huán)諧振器的溫度依賴系數(shù)等因素都會(huì)對(duì)該可靠性問題產(chǎn)生影響。
根據(jù)對(duì)熱效應(yīng)導(dǎo)致的可靠性問題的研究,本文針對(duì)6×6 mesh結(jié)構(gòu)的光片上網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了具體分析,設(shè)計(jì)了改進(jìn)的光路由器和交換機(jī)制,以降低由于熱效應(yīng)引入的網(wǎng)絡(luò)可靠性下降。通過OPNET仿真軟件對(duì)所提出的方案設(shè)計(jì)在
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