[发明专利]一种面向存储系统的可重构片上光互连结构及通信方法

摘要

本发明提出了一种面向存储系统的可重构片上光互连结构及通信方法，用于实现多应用所需存储资源的动态配置，并提高现有片上访存光互连结构的扩展性和通信的并行性，片上光互连结构包括上下分布的光互连层和电层，光互连层包括按照阵列排布的多组光互连子网，光互连子网包括的九条光波导中的一条的两侧各耦合连接八个等距离排布的宽带微环谐振器，以及其余八条光波导连接所形成的八个交叉点各耦合连接一个宽带微环谐振器的工作状态，可通过电层的控制单元进行控制，形成由开启的多个宽带微环谐振器与多条光波导构成的可连接不同数量存储模块的光互连网络通路，处理器模块发送的访存请求信息及存储模块返回的反馈信息均通过光互连网络通路进行传输。

主权项

1.一种面向存储系统的可重构片上光互连结构，其特征在于，包括上下分布的光互连层和电层，其中：所述光互连层包括按照a×b阵列排布的N组光互连子网(1)，N≥2，其中为向上取整，所述光互连子网(1)包括九条光波导W1，W2，…，W9，W1的两侧各耦合连接八个等距离排布的宽带微环谐振器(11)，其中一侧的每个宽带微环谐振器(11)通过一个处理器模块端口(12)与一个第一调制解调模块(13)连接，另一侧两端的两个宽带微环谐振器(11)分别与W2的首尾两端耦合连接，其余每相邻的两个宽带微环谐振器(11)分别与W3、W4和W5的首尾两端耦合连接；W2、W3、W4和W5各通过四个存储模块端口(15)与四个第二调制解调模块(14)相连；W2与W3之间通过W6连接，W3与W4之间通过W7连接，W4与W5之间通过W8连接，W5与W2之间通过W9连接，形成的八个交叉点各耦合连接一个宽带微环谐振器(11)；所述电层包括控制单元(2)、处理器模块(3)、缓存模块(4)和N组存储模块(5)；所述控制单元(2)，用于对所有宽带微环谐振器(11)的工作状态进行控制；所述处理器模块(3)，用于接收、处理、产生和发送数据和指令；所述缓存模块(4)，用于存储指令；所述N组存储模块(5)按照a×b阵列排布；所述控制单元(2)与每个宽带微环谐振器(11)通过第一硅通孔TSV线(6)连接，所述处理器模块(3)与每个处理器模块端口(12)通过第二硅通孔TSV线(7)连接，所述光互连层中的每个第二调制解调模块(14)与第二调制解调模块(14)在电层中对应位置的一个存储模块(5)通过第三硅通孔TSV线(8)连接。