[發(fā)明專利]一種高階路由器輸入端口緩沖優(yōu)化結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810062196.5
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108390831B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖湘科;董德尊;張鶴穎;戴藝;李存祿;祝雅正
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué);清華大學(xué)
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861;H04L12/771
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 李學(xué)康;吳鑫

1.一種高階路由器輸入端口緩沖優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括四個(gè)輸入端口、四個(gè)輸出端口、集中式輸入端口緩沖、四個(gè)路由模塊、四個(gè)行總線、16個(gè)行緩沖、一個(gè)16×16子交叉開關(guān)、16個(gè)列緩沖、四個(gè)完全相同的四選一多路選擇器；

記第x行、第y列的高階路由器輸入端口緩沖優(yōu)化結(jié)構(gòu)為OptTile(x,y)，0≤x≤3，0≤y≤3，x、y均為整數(shù)；四個(gè)輸入端口分別記為IN(x,y,0)、……、IN(x,y,r)、……、IN(x,y,3)；四個(gè)輸出端口分別記為OUT(x,y,0)、……、OUT(x,y,c)、……、OUT(x,y,3)；四個(gè)多路選擇器分別記為Xbar(x,y,0)、……、Xbar(x,y,c)、……、Xbar(x,y,3)；四個(gè)路由模塊分別記為RC(x,y,0)、……、RC(x,y,r)、……、RC(x,y,3)；四個(gè)行總線分別記為R(x,y,4y)、……、R(x,y,4y+r)、……、R(x,y,4y+3)；16個(gè)行緩沖分別記為RB(x,y,0)、……、RB(x,y,i)、……、RB(x,y,15)；16個(gè)列緩沖分別記為CB(x,y,0)、……、CB(x,y,j)、……、CB(x,y,15)；0≤i≤15,0≤j≤15,0≤r≤3,0≤c≤3,i、j、r、c均為整數(shù)；

集中式輸入端口緩沖與四個(gè)輸入端口IN(x,y,0)、……、IN(x,y,r)、……、IN(x,y,3)和四個(gè)路由模塊RC(x,y,0)、……、RC(x,y,r)、……、RC(x,y,3)相連，報(bào)文從輸入端口IN(x,y,0)、……、IN(x,y,r)、……、IN(x,y,3)進(jìn)入并緩存到集中式輸入端口緩沖，等待路由模塊RC(x,y,0)、……、RC(x,y,r)、……、RC(x,y,3)讀出；

路由模塊RC(x,y,r)與集中式輸入端口緩沖、行總線R(x,y,4y+r)相連；路由模塊RC(x,y,r)從集中式輸入端口緩沖讀出報(bào)文，根據(jù)報(bào)文的請求輸出端口查詢路由表，經(jīng)過路由計(jì)算、虛擬通道分配得到其對應(yīng)的輸出端口號P以及其分配得到的虛擬通道號V，然后將P、V值以及報(bào)文提交給行總線R(x,y,4y+r)，P、V均為整數(shù)，輸出端口P中信息包含輸出端口所在的目的瓦片OptTile(x_Dest,y_Dest)；

行總線R(x,y,4y+r)與路由模塊RC(x,y,r)相連，并連接著同一行4個(gè)瓦片的行緩沖，即OptTile(x,0)的行緩沖RB(x,0,r)、……OptTile(x,y)的行緩沖RB(x,y,4y+r)、……、OptTile(x,3)的行緩沖RB(x,3,12+r)；來自路由模塊的報(bào)文通過行總線R(x,y,4y+r)輸出到與目的瓦片位于同一列的相應(yīng)瓦片的行緩沖里，即行總線R(x,y,4y+r)將報(bào)文輸出到OptTile(x,y_Dest)的行緩沖RB(x,y_Dest,4*y_Dest+r)；

行緩沖RB(x,y,i)與行總線R(x,i/4,i)以及16×16子交叉開關(guān)相連，行緩沖RB(x,y,i)從行總線R(x,i/4,i)接收并緩存報(bào)文，提交給16×16子交叉開關(guān)進(jìn)行仲裁，其中，“/”為整除運(yùn)算符；

16×16子交叉開關(guān)有16個(gè)輸出端口，記為Out(x,y,0)、……、Out(x,y,t)、……、Out(x,y,15)，0≤t≤15,t為整數(shù)；16×16子交叉開關(guān)與行緩沖RB(x,y,0)、……、RB(x,y,i)、……、RB(x,y,15)相連，并與同一列的4個(gè)瓦片的16個(gè)列緩沖一一關(guān)聯(lián)，記m＝t/4，n＝t mod 4，其中，“mod”為數(shù)學(xué)求模運(yùn)算符，則Out(x,y,t)與OptTile(x,m)的列緩沖CB(x,m,4n+m)相連；來自行緩沖RB(x,y,0)、……、RB(x,y,i)、……、RB(x,y,15)的報(bào)文經(jīng)過16×16子交叉開關(guān)仲裁后通過列通道進(jìn)入到目的瓦片的列緩沖區(qū)，即輸出到OptTile(x,m)的列緩沖CB(x,m,4n+m)，m值為y_Dest；

來自同一列的4個(gè)瓦片的報(bào)文被存儲在瓦片OptTile(x,y)的16個(gè)列緩沖里；列緩沖CB(x,m,4n+m)與OptTile(x,m)的子交叉開關(guān)的輸出端口Out(x,y,t)相連，并與四選一多路選擇器Xbar(x,y,n)相連；列緩沖CB(x,m,4n+m)從Out(x,y,t)接收并緩存報(bào)文，并提交給四選一多路選擇器Xbar(x,y,n)；

Xbar(x,y,n)與同一列4個(gè)瓦片的列緩沖Out(x,0,4n)、Out(x,1,4n)、Out(x,2,4n)、Out(x,3,4n)相連，Xbar(x,y,n)從列緩沖Out(x,0,4n)、Out(x,1,4n)、Out(x,2,4n)、Out(x,3,4n)接收報(bào)文，經(jīng)過四選一多路選擇器輸出到輸出端口OUT(x,y,n)。