[發明專利]一種分層MCC片上網絡系統

有效

• 申請號: 201310247966.0
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103297305A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 劉有耀;杜慧敏;邢立冬;韓俊剛
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/733
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于網絡技術領域，尤其涉及一種分層MCC片上網絡系統。

背景技術

目前，片上網絡NoC的大部分研究和設計借鑒了并行計算機體系結構中的靜態網絡結構，包含規則和不規則兩種結構。大多數NoC采用Mesh和Torus規則結構，少數NoC采用胖樹結構、八角形結構、Spidergon結構、環形結構、分級環結構、Rgrid結構、GP(2m,1)結構以及由規則結構變化的不規則結構等。平面性Mesh（Torus是非平面）拓撲結構的節點連接度為4，連接度低，使得NoC路由器節點實現成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分層MCC片上網絡系統，旨在解決傳統的平面性Mesh拓撲結構的節點連接度低，NoC路由器節點實現成本較高的問題。

本發明是這樣實現的，一種分層MCC片上網絡系統，該系統包括計算資源單元、路由器節點、超節點。

計算資源單元和路由器節點相連，用于提供路由器節點在計算時的數據等資源；

路由器節點通過配合連接成為環形拓撲結構，構成MCC片上網絡系統的第一層，用于增強了系統的本地特性，提高系統的性能；

超節點是由路由器節點和超節點組合而成的，用于構成二維的Mesh拓撲結構。

進一步，環形拓撲結構是由4個路由器節點構成；

進一步，超節點是由4個路由器節點和4個超節點組合成的；

進一步，二維的Mesh拓撲結構是一個4*4的芯片布局；

進一步，MCC結構的第一層為環形拓撲結構，第二層為二維的Mesh拓撲結構。

本發明提供了一種新的片上網絡互連結構――分層互連網絡（MCC）拓撲結構，該網絡拓撲結構簡單、網絡成本較低，并且具有平面性、規則性以及良好的擴展性。MCC互連網絡采用了一種確定性最短路徑路由。分析和模擬了MCC和Mesh網絡的平均通訊延遲、平均吞吐量和鏈路利用率，結果表明MCC在輕負載或局部通訊中具有較好的網絡性能，FPGA實現表明MCC網絡成本較低。MCC互連網絡較好的平衡了網絡性能和成本，是一種簡單高效的片上互連網絡。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種分層MCC片上網絡系統的結構圖；

1、計算資源單元；2、路由器節點；3、超節點。

圖2是本發明提供的分層MCC片上網絡系統實現的流程圖。

具體實施方式

本發明是這樣實現的，結合附圖1，一種分層MCC片上網絡系統，該系統包括計算資源單元、路由器節點、超節點。

計算資源單元和路由器節點相連，用于提供路由器節點在計算時的數據等資源；

路由器節點通過配合連接成為環形拓撲結構，構成MCC片上網絡系統的第一層，用于增強了系統的本地特性，提高系統的性能；

超節點是由路由器節點和超節點組合而成的，用于構成二維的Mesh拓撲結構。

本發明提供一種MCC片上網絡系統，結合附圖2，其實現過程包括以下步驟：

S101：將路由器節點通過配合連接成為環形拓撲結構；

S102：將超節點連接成一個2維Mesh拓撲結構；

S103：環形拓撲結構和2維Mesh拓撲結構組合構成兩層的MCC片上網絡系統；

S104：對MCC進行編碼。

進一步，環形拓撲結構是由4個路由器節點構成；

進一步，超節點是由4個路由器節點和4個超節點組合成的；

進一步，二維的Mesh拓撲結構是一個4*4的芯片布局；

進一步，MCC結構的第一層為環形拓撲結構，第二層為二維的Mesh拓撲結構。

MCC是一種兩層可擴展的互連網絡拓撲結構。該結構的第1層是將4個節點連接成環形拓撲結構，可以看成是一個超節點，增強了系統的本地特性，提高了系統的性能；第2層是將該超節點連接成一個2維Mesh拓撲結構。圖1給出了一個具有64個節點的MCC拓撲結構及其路由器節點每個通道的標識和芯片布局，其中圖1的小圓圈表示NoC路由器節點，小方格表示計算資源單元，圖1中節點地址采用分層的方法表示，括號中的數字代表環形地址，圓圈形內的數字代表每個節點在環形中的相對地址，例如（3,2,0）代表圖中從下向上、從左向右的第2行第3列環中的第0個節點。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。