[发明专利]一种片上网络拓扑结构及其实现方法

权利要求书

1.一种片上网络拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构包括多个Tile结构的节点参数可灵活配置的传输层路由节点，数据包以Flit微片形式在所述拓扑结构中进行传输，GPU以及CoreComplex分别通过Cache一致性Master与至少一个所述传输层路由节点连接，I/OMaster/Slave以及I/OHub南北桥分别与至少一个所述传输层路由节点连接，存储体DRAM连接内存控制器，所述内存控制器通过Cache一致性Master与至少一个所述传输层路由节点连接，所述传输层路由节点连接有至少一个Chiplet互连接口，所述Chiplet互连接口用于实现芯片DIE间互连以及片间互连；

所述Flit微片包括请求通道、探测通道、响应通道、数据通道、配置通道以及握手通道，所述请求通道用于源部件、目部件的请求命令包及流控信用信息的传输，所述探测通道用于源部件、目部件的探测命令包及流控信用信息的传输，所述响应通道用于源部件、目部件的响应命令包及流控信用信息的传输，所述数据通道用于源部件、目部件的数据命令及载荷包及流控信用信息的传输，所述配置通道用于提供源部件、目部件的请求及响应通道配置信息，所述握手通道用于提供用于信道建立的握手信息。

2.根据权利要求1所述的一种片上网络拓扑结构，其特征在于，所述节点参数包括端口数量、虚通道数量以及端口FIFO深度。

3.根据权利要求1-2中任一所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，所述方法包括：

基于电子系统层次ESL设计对具有所述拓扑结构的片上网络进行系统仿真和建模，并根据建立的电子仿真模型进行性能调优，获得最优化的片上网络传输层参数；

根据所述传输层参数，通过硬件生成器将所述片上网络关键部件转换为硬件电路。

4.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，根据所述传输层参数，通过硬件生成器将片上网络关键部件转换为硬件电路，还包括：

所述片上网络采用确定性路由算法确定每个报文的输出端口。

5.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，根据所述传输层参数，通过硬件生成器将片上网络关键部件转换为硬件电路，还包括：

所述片上网络采用虚通道交换机制进行数据包传递。

6.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，根据所述传输层参数，通过硬件生成器将片上网络关键部件转换为硬件电路，还包括：

所述片上网络采用基于信用及ACK/NACK的的流控混合管理策略，通过信用标识当前各个路由器中缓存空间的可用性，当路由器内部某个微片被消费或者被传输，路由器将向与其相邻的路由节点发送1个信用，并在收到ACK信号之前将所述微片拷贝保存在备份缓存中，当收到ACK信号时删除备份缓存的所述微片，若收到NACK信号，则将所述微片进行重传。

7.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，根据所述传输层参数，通过硬件生成器将片上网络关键部件转换为硬件电路，还包括：

根据系统建模，通过系统性能及硬件资源评估统计出的系统及各个传输层路由节点的虚通道缓存大小，根据典型应用程序的使用分类及分时复用策略，采用动态分配虚通道的方法，通过在路由器内部动态管理缓存资源以最大化虚通道效率及其利用率。

8.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，基于电子系统层次ESL设计对具有所述拓扑结构的片上网络进行系统仿真和建模，并根据建立的电子仿真模型进行性能调优，获得最优化的片上网络传输层参数，还包括：

以获取最优化性能/面积/功耗/关键路径延迟为目标，结合Benchmark以及关键路径性能分析进行性能调优，获得最优化的片上网络传输层参数。

9.根据权利要求3中所述的一种片上网络拓扑结构的硬件实现方法，其特征在于，所述传输层参数包括路由节点端口数量及其数据结构、虚通道VC数量及其数据结构、端口FIFO深度以及关键路径路由跳步信息。