[發明專利]一種分形樹結構通信結構、方法、控制裝置及智能芯片

有效

• 申請號: 201510983380.X
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN105550157B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 羅韜;劉少禮;張士錦;陳云霽
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 祁建國,梁揮

技術領域

本發明涉及智能設備、無人駕駛、片上網絡數據傳輸等技術領域，特別涉及一種分形樹結構通信結構、方法、控制裝置及智能芯片，用于片上網絡的通信。

背景技術

實現在片上網絡上實現廣播和多播等操作，片上網絡是片上系統的一種新的通信方法，是多核技術的主要組成部分。所述廣播是指網絡對廣播地址發出的數據包進行無條件復制并轉發，所有主機都可以接收到所有信息；所述多播是指多播數據僅由對該數據包感興趣的接口接收，也就是說，由運行希望參加多播會話應用系統的主機上的接口接收。現有使用的片上網絡進行通信的技術有網格型片上網絡和環型片上網絡。

如圖1所示的網格型片上網絡結構示意圖，其中，每個tile都與上下左右四個tile相連，每兩相鄰tile間可直接互相傳輸數據。但該網格型片上網絡結構存在廣播和多播的控制復雜，并且隨傳出數據的tile不同，需要的延遲數不統一的缺點。

如圖2所示的環型片上網絡結構示意圖，其中，將所有tile連接成環，每兩相鄰tile間可直接互相傳輸數據。但該環型片上網絡結構存在廣播和多播的延遲較長的缺點。

現有技術對片上多核之間的廣播和多播通信方式都沒有提供有效的支持，因此，提供一種同時適合廣播通信和多播通信等方式的延遲低、面積占用小的方式就尤為迫切和必要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種分形樹結構通信結構、方法、控制裝置及智能芯片。

本發明提出一種分形樹結構的用于片上網絡的通信結構，用于片上網絡的通信，包括：

一中心節點，其為所述片上網絡的通信數據中心，用于向所述多個葉子節點進行通信數據的廣播或多播；

多個葉子節點，其為所述片上網絡的通信數據節點，用于向所述中心葉子節點進行通信數據的傳遞；

轉發器模塊，用于連接所述中心節點與所述多個葉子節點，通信數據通過所述轉發器模塊進行轉發；

其中，將所述多個葉子節點分為N組，每組中葉子節點的個數相同，所述中心節點通過所述轉發器模塊單獨與每一組葉子節點進行通信連接，所述通信結構為分形樹結構，每組葉子節點構成的通信結構具有自相似性，所述轉發器模塊包括中心轉發器模塊、葉子轉發器模塊、中間轉發器模塊。

所述的分形樹結構的用于片上網絡的通信結構，用于片上網絡的通信，在保證所述中心節點單獨與所述每一組葉子節點通信連接的情況下，減少所述轉發器模塊的個數，使所述轉發器模塊的共用程度最大化。

本發明還提出一種利用所述裝置的通信方法，用于片上網絡的通信，通過所述中心節點將通信數據向所述多個葉子節點進行廣播或多播，所述多個葉子節點接收到所述片上網絡中的通信數據時，向所述中心葉子節點進行傳遞。

所述的通信方法，用于片上網絡的通信，包括：

當從所述中心節點將通信數據向所述多個葉子節點之間進行廣播時，首先將所述通信數據輸入至所述中心節點的中心轉發器模塊的數據緩存，再將所述通信數據依次在所述中間轉發器模塊的數據緩存中傳輸，最后將所述通信數據輸入至葉子節點的葉子轉發器模塊的數據緩存，葉子轉發器模塊通過輸出端口將所述通信數據輸出給每一組葉子節點中的葉子節點。

所述的通信方法，用于片上網絡的通信，包括：

當所述中心節點將通信數據向所述多個葉子節點之間進行多播時，首先將所述通信數據輸入至所述中心節點的所述中心轉發器模塊的數據緩存，再將所述通信數據依次在所述中間轉發器模塊的數據緩存中傳輸，最后將所述通信數據輸入直接連接至葉子節點的所述葉子轉發器模塊的數據緩存，所述葉子轉發器模塊將數據緩存中的所述通信數據通過移位器進行移位，給每個葉子節點分配預設帶寬的通信數據，并通過所述葉子轉發器模塊的輸出端口將所述通信數據輸出給每一組葉子節點中的葉子節點。

所述的通信方法，用于片上網絡的通信，包括：

當所述多個葉子節點將通信數據向所述中心節點進行傳遞時，如果葉子節點傳輸的是全帶寬的通信數據，則首先將所述通信數據輸入至所述葉子節點的所述葉子轉發器模塊的數據緩存，再將所述通信數據依次在所述中間轉發器模塊的數據緩存中傳輸，最后將所述通信數據輸入至所述中心節點的所述中心轉發器模塊的數據緩存，所述中心轉發器模塊通過加法器對所有接收到的葉子節點傳輸來的數據進行疊加，將疊加結果通過所述中心轉發器模塊的輸出端口輸出給所述中心節點。

所述的通信方法，用于片上網絡的通信，包括：