[發明專利]分布式8X8低延遲高帶寬交叉點緩存隊列片上路由器

有效

• 申請號: 201210555817.6
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103023807A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 畢卓;王鎮;孔維利;張瑩;徐云川
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861;H04L12/947;H04L12/931
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種分布式8X8低延遲高帶寬交叉點緩存隊列片上路由器，包括處理器標簽過濾器（1）、簇標簽過濾器（2）和輸出模塊（3）。其特征是：輸出端口0、2、4、6對應的輸入節點上掛載著處理器標簽過濾器（1）；輸出端口1、3、5、7對應的輸出節點上則掛載著簇標簽過濾器（2），每個輸出端口上掛載著1個輸出模塊（3）；有效數據輸入時，各節點處的處理器標簽過濾器（1）同時檢測輸入端口送入的數據，當該數據的處理器標簽——簇號與核號，與自己不匹配時忽略數據，若匹配則進入接受操作，同時發送輸出請求信號給相應的輸出模塊，若收到允許信號則直接把數據送入輸出模塊（3），一個時鐘周期內，若未收到允許信號則將數據送入交叉點處緩存隊列，等待允許信號到達時再發送；同時，各節點的簇標簽過濾器（2）檢測輸入端口送入的數據，當該數據的簇標簽與自己匹配時，說明數據是發送給本簇內的處理器核的，不需要轉發，忽略該數據，若匹配則說明該數據需要轉發，則簇標簽過濾器（2）各節點分別查找各自的小路由表，若不匹配則說明不需要該節點轉發，若匹配則說明該節點數據需要轉發，并生成發送請求信號。一個時鐘周期內，若收到允許信號則直接把數據通過總線送入輸出模塊輸出（3），若未收到允許信號則將數據送入交叉點處緩存隊列，等待允許信號到達后再發送。

2.根據權利要求1所述的分布式8X8低延遲高帶寬交叉點緩存隊列片上路由器，其特征在于所述的處理器標簽過濾器（1）與簇標簽過濾器（2）采用可變流水線結構來降低延遲，其基本結構：當數據有效時，數據被寄存在第一級流水線寄存器中，取出處理器標號與處理器標簽寄存器值比較，對于簇標簽過濾器（2），則取出簇標號與路由表進行對比；若匹配則產生匹配信號，同時產生發送請求信號，時鐘到來，數據進入第二個流水線寄存器，等待響應信號，若在下一個時鐘到來之前，響應信號已經來到且FIFO為空，則數據直接通過多路選擇器與三態門直接發送至數據總線上，此時為2級流水線；若沒有，則數據進入FIFO隊列等待仲裁輸出，此時為3級流水線。

3.根據權利要求1所述的分布式8X8低延遲高帶寬交叉點緩存隊列片上路由器，其特征在于所述的輸出模塊（3）中的仲裁器采用了屏蔽結構的輪詢仲裁器，由固定優先級編碼器、可變優先級編碼器、解碼器、指針更新電路構成其基本結構：仲裁開始，請求信號進入固定優先級仲裁器仲裁，同時，將優先級寄存器中經解碼器解碼得到的結果取反后與輸入請求相與后進入可編程優先級編碼器，得到屏蔽信號與仲裁結果。將屏蔽信號與固定優先級仲裁器結果相與后（實現屏蔽功能）再與可編程優先級編碼器的結果相或作為輸出結果；若屏蔽無效，取固定優先級編碼器結果為輸出結過；若屏蔽信號有效，屏蔽掉固定優先級編碼器結果，取可編程優先級編碼器結果作為輸出結果；同時，此結果進去指針更新控制電路進行優先級指針更新。