[發明專利]一種無緩存NOC數據處理方法及NOC電子元件

有效

• 申請號: 201410364429.9
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105306382B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 姚治成;隋秀峰;任睿;馬久躍;包云崗
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/851
• 分類號: H04L12/851
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明的實施例提供了一種無緩存NOC數據處理方法及NOC電子元件，涉及集成電路領域。能夠通過減少高程序優先級數據包發生偏轉的偏轉率，從而提高了高優先級程序的性能。該方法包括：路由節點在一個處理周期內，接收多個需要發往同一轉發端口的數據包；獲取數據包的優先級信息，根據優先級信息得出數據包的優先等級；其中，上述的優先級信息包括數據包的時長信息和數據包對應程序的程序優先級信息；該數據包的時長信息為該數據包在NOC中停留的時間。本發明實施例應用于無緩存NOC的數據處理。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及一種無緩存NOC數據處理方法及NOC電子元件。

背景技術

隨著半導體工藝技術的發展，IC(Integrated Circuit，集成電路)設計者能夠將越來越復雜的功能集成到單硅片上，SOC(System On A Chip，片上系統)正是在IC向集成系統轉變之下應運而生的。從狹義的角度講，SOC是電子信息系統的集成；從廣義講，SOC是一個微電子小型系統。SOC是在單硅片上集成了數字和模擬混合電路，包括嵌入式核、存儲器、專用功能模塊、輸入/輸出接口模塊等多種功能模塊。并且，SOC把模型算法、芯片結構、各層次電路甚至器件的設計緊密結合起來考慮，在單個芯片上一次性實現整個計算機系統的功能。

但隨著各功能模塊向精細化與復雜化方向的發展，使得SOC中用于各功能模塊之間信息傳遞的數據鏈路的數量急劇增加，這不僅增加了SOC的設計難度，也增加了SOC的系統能耗。因而，1999年前后幾個研究小組提出了一種全新的集成電路體系結構NOC(NetworkOn Chip，片上網絡)，其核心是將計算機網絡技術移植到芯片設計中來，從體系結構上徹底解決SOC結構帶來的問題。

NOC可以定義為在單一芯片上實現基于網絡通信的多處理器系統。NOC包括路由節點和通信節點，路由節點完成廣義的計算任務；通信節點負責路由節點之間的數據通信。通信節點之間的網絡借鑒了分布式計算機系統的通信方式，用路由和分組交換技術完成通信任務。

可以看出，路由是NOC的核心部件，負責數據包的轉發和傳遞。傳統的路由中主要包含虛擬通道、數據緩存、優先級仲裁、交叉開關等部件。但在最近的研究中，為了提高NOC的性能，提出了一種沒有虛擬通道、數據緩存的NOC，稱為無緩存NOC。

在現有技術中，由于無緩存NOC在轉發數據包的時候，自身并不具備緩存的功能，路由節點需要將已接收到的數據包在下一個數據包到達之前發送出去，不管發送的轉發端口是否為該數據包所期待的轉發端口。即當多個數據包發生端口競爭時，只有一個數據包能夠獲得其期望端口，其他數據包都會被發往其他端口，這樣就使得那些被發往其他端口的數據包產生了偏轉(Deflection)。同時，若當前有新的數據包需要通過該無緩存NOC的轉發端口注入到網絡，但該路由沒有空閑注入端口可以使用時，新的數據包無法立即注入，就會產生饑餓(starve)的現象。因此，當無緩存NOC中有多個數據包需要進行發送時，會對上述的多個數據包進行隨機發送，從而導致了高優先級的數據包發生了偏轉，進而導致該無緩存NOC無法保證高優先級程序的性能。

發明內容

本發明的實施例提供一種無緩存NOC數據處理方法及NOC電子元件，通過減少高程序優先級數據包發生偏轉的偏轉率，從而提高了高優先級程序的性能。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

第一方面，提供一種無緩存片上網絡NOC數據處理方法，應用于無緩存NOC電子元件，包括：

路由節點在一個處理周期內，接收多個需要發往同一轉發端口的數據包；

獲取數據包的優先級信息，根據優先級信息得出數據包的優先等級；其中，所述優先級信息包括所述數據包的時長信息和所述數據包對應程序的程序優先級信息；所述數據包的時長信息為所述數據包在所述NOC中停留的時間；

將所述優先級最高的數據包通過所述轉發端口轉發出去。