[发明专利]一种基于混合互连架构的众核处理器

说明书

本发明公开了一种基于混合互连架构的众核处理器，包括若干个核心，若干个核心连接构成横纵网络，每个核心通过传输路由与该核心在横纵网络中相邻的其它核心连接进行横向或纵向数据传输，用以高效实现网络通讯，每个核心还分别与该核心在横纵网络中相邻的其它核心直接连接进行数据传输，用以加速数据传输。本发明一种基于混合互连架构的众核处理器，能够实现众核处理器中所有核心的数据缓存全局共享，并能够将不同核心间的数据实现交互用以减少网络冗余。

技术领域

本发明属于多核处理器技术领域，具体涉及一种基于混合互连架构的众核处理器。

背景技术

随着集成电路的发展，单个芯片上可集成的处理核心越来越多。与单核相比，多核系统拥有更高的能源效率和计算性能，但不同核心的数据拷贝会导致缓存一致性问题，同时随着核心数量的增长，系统结构由多核变为众核，维护一致性需要的硬件开销和网络流量迅速增长，另外由于大多数应用中核心节点的数据交互是非全局的，而常规片上网络的节点却是全局等概论访问，导致常规众核的片上网络设计存在冗余。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于混合互连架构的众核处理器，能够实现众核处理器中所有核心的数据缓存全局共享，并能够将不同核心间的数据实现交互用以减少网络冗余。

本发明所采用的技术方案是：一种基于混合互连架构的众核处理器，包括若干个核心，若干个核心连接构成横纵网络，每个核心通过传输路由与该核心在横纵网络中相邻的其它核心连接进行横向或纵向数据传输，用以高效实现网络通讯，每个核心还分别与该核心在横纵网络中相邻的其它核心直接连接进行数据传输，用以加速数据传输。

本发明的特点还在于，

至少一个核心的内部逻辑电路包括共享数据缓存器，核心通过共享数据缓存器与该核心相邻的其它核心进行数据缓存实现数据共享。

还包括状态控制模块，每个核心均通过电源门控组件与状态控制模块连接，状态控制模块通过电源门控组件独立控制每个核心用以降低功耗。

电源门控组件包括开关元件，开关元件的输入端与状态控制模块连接，开关元件的输出端与核心的输入端连接，状态控制模块发送关断使能信号通过开关元件控制核心的关断与开通，核心的输出端与该核心连接的传输路由之间连接有隔离单元，核心还在与该核心相邻的其它核心直接连接的线路上连接有隔离单元，状态控制模块与隔离单元连接，状态控制模块发送隔离使能信号通过隔离单元阻断被关闭的上一级核心发送的不定态信息。

横纵网络包括多条由若干核心连接而成的横向支路、纵向支路，每条横向支路均与每条纵向支路交叉，每个核心位于交叉处，每个核心通过传输路由与该核心所在横向支路上相邻的其它核心连接进行横向数据传输，并且每个核心通过传输路由与该核心所在纵向支路上相邻的其它核心连接进行纵向数据传输。

每个核心均连接一个传输路由，每个核心连接的传输路由与该核心相邻的其它核心连接的传输路由连接。

传输路由包括分别沿东、西、南、北四个不同方向进行通讯的子路由，两个互相连接的传输路由的同方向子路由一一对应连接传递应答信号用以进行不同核心之间的数据交互询问，每个核心通过本地发送模块分别与传输路由的四个不同方向的子路由连接用以向与该核心相邻的其它核心连接的传输路由发送信息，每个核心通过本地接收模块分别与传输路由的四个不同方向的子路由连接用以接收与该核心相邻的其他核心连接的传输路由发出的信息。

每个子路由均包括有选择器Ⅰ，选择器Ⅰ的一个输入端通过FIFO存储器与上一级同方向的子路由的输出端连接，另一个输入端通过本地发送模块与核心连接，上一级同方向的子路由发出的请求信息经由FIFO存储器与核心经过本地发送模块发送的本地请求信息共同发送至选择器Ⅰ进行选择，用以输出请求信息至下一级同方向的子路由，上一级同方向的子路由发出的请求信息经由FIFO存储器还通过本地接收模块发送至核心。