[发明专利]一种片上网络的路由装置及路由方法

说明书

本发明公开了一种片上网络的路由装置及路由方法，其中方法包括以下步骤：获取多个输入端口发送的仲裁请求信息，根据仲裁请求信息获取并发送仲裁结果信息，所述仲裁结果信息包括仲裁授权信息或仲裁失败信息；当输入端口接收到仲裁授权信息，将数据包微片发送至对应的输出端口；当输入端口接收到仲裁失败信息，按照预设方式获取数据包微片，根据该数据包微片生成并发送仲裁请求信息，直到接收到仲裁授权信息。本发明在输入端口接收到仲裁失败信息后，通过再次发送其它虚拟通道的数据包微片，避免低优先级的数据包微片堵塞在该输入端口低优先级的虚拟通道中，有效缓解片上网络堵塞情况，提高片上网络链路利用率，可广泛应用于网络路由技术。

技术领域

本发明涉及网络路由技术，尤其涉及一种片上网络的路由装置及路由方法。

背景技术

随着片上系统集成度的不断提高，传统的总线系统因为具有数据传输带宽有限的特点，使得传统的总线系统不能满足多核处理器之间通信互联的需求。因此，高数据传输带宽和可扩展性强的片上网络互联技术开始得到广泛地应用。片上网络是由IP核(CPU、DSP、内存……)、路由器、网络接口和物理链接构成。考虑到多核处理器分别执行和处理不同的任务的应用场景下，具有传输优先级的虚拟通道路由器将有效提高该应用场景下片上通信的性能。路由器中的仲裁模块是通过特定的规则允许若干申请的数据包微片中的其中一个获得仲裁授权，其余申请的数据包微片会由于仲裁失败而被拒绝申请。然而，传统的仲裁方式并不能很好地满足具有多传输优先级的虚拟通道路由器的需求。

对于虚拟通道路由器，常用的交叉开关仲裁方式是各输入端口向交叉开关仲裁模块发出仲裁请求，交叉开关仲裁模块先后需要进行等级仲裁和轮询仲裁，最后仲裁成功获得授权的输入端口将收到来自交叉开关仲裁模块发出的仲裁成功的应答信息，并读取该输入端口的FIFO以及将其数据包发送到交叉开关传输模块，输出到对应的下游路由器；而没有获得授权的输入端口将收到来自交叉开关仲裁模块发出的仲裁失败的应答信息，该输入端口会继续向交叉开关仲裁模块发出仲裁请求，等待下一次仲裁。

当虚拟通道具有更复杂的功能时，例如同一输入端的不同虚拟通道具有不同的优先级，交叉开关仲裁需要进行多个步骤：先对不同输入端口的数据进行等级仲裁，再进行轮询仲裁。传统的交叉开关仲裁模块应对功能更复杂的虚拟通道时，需要进行多级仲裁比较，电路功能复杂，逻辑资源占用较多，延迟较大。

涉及交叉开关仲裁，尤其当片上网络应用在人工智能领域时，经常会出现多个输入端口同时往同一输出端口申请仲裁，或者某个输入端口向某个正处于交叉开关传输被占用状态的输出端口申请仲裁的情况。在这些情况下，仅有一个输入通道获得仲裁授权并传输数据包给下游路由器，其他输入端口申请仲裁失败，数据包微片继续堵塞在该输入端口的虚拟通道内，并只能等待下一次交叉开关仲裁。这导致该输出端口一直处于忙碌状态，而其他输出端口的链路利用率较低，片上网络的延迟大大增加。

综上所述，传统的仲裁方式难以满足多传输优先级的虚拟通道路由器的需求，占用电路逻辑资源较多，片上网络的延迟增加，降低了片上网络通信的性能。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本发明的目的是提供一种更适合多优先级多虚拟通道的片上网络应用场景的高效多级仲裁的片上网络路由装置及路由方法。

本发明所采用的第一技术方案是：

一种片上网络的路由装置，包括交叉开关仲裁模块、交叉开关传输模块、交叉开关模块、多个输入端口和多个输出端口；

所述输入端口用于在接收到仲裁授权信息时，将数据包微片发送至对应的输出端口，以及在接收到仲裁失败信息时，按照预设方式获取数据包微片，根据该数据包微片生成并发送仲裁请求信息，直到接收到仲裁授权信息；

所述交叉开关仲裁模块用于根据仲裁请求信息获取仲裁结果信息，所述仲裁结果信息包括仲裁授权信息或仲裁失败信息；

所述交叉开关传输模块用于将仲裁结果信息发送至对应的输入端口；