[发明专利]硅通孔负载全局均衡的三维片上网络延迟上界优化方法

摘要

本发明公开了硅通孔负载全局均衡的三维片上网络延迟上界优化方法，找出网络中所有业务流的源节点和目地节点，搜索业务流的源节点到目的节点之间所有可行路径，求出目标流基于度的冲突矩阵；找出一条子流经过的所有TSV链路作为这条子流的路径，根据目标流基于度的冲突矩阵求出这条子流路径的TSV冲突系数；遍历目标流的所有子流，找出目标流所有子流的TSV冲突系数；按照路径的TSV冲突系数的大小把目标流的流量分配到部分最优的路径上。本发明的有益效果是提出基于度的冲突矩阵，可以清晰直观的表现出业务流在网络中每条链路的冲突情况；提出硅通孔负载全局均衡的业务流拆分方法，优化业务流延迟上界，提升了网络性能。

主权项

硅通孔负载全局均衡的三维片上网络延迟上界优化方法，其特征在于采用以下步骤：步骤1：搜索整个网络，找出网络中所有业务流的源节点和目的节点，业务流采用最小多路径路由的传输方式，把需要优化的一条业务流做为目标流，其余所有的业务流都做为冲突流，搜索业务流的源节点到目的节点之间所有可行路径，求出目标流基于度的冲突矩阵；步骤2：选择目标流的一条子流，找出这条子流经过的所有TSV链路作为这条子流的路径，根据目标流基于度的冲突矩阵求出这条子流路径的TSV冲突系数；步骤3：重复步骤2，遍历目标流的所有子流，找出目标流所有子流的TSV冲突系数；步骤4：选择TSV冲突系数最小的路径作为最优路径，优先级最高，其次为次优路径，以此类推，TSV冲突系数最大的为最差路径，优先级最低；步骤5：按照路径的TSV冲突系数的大小把目标流的流量分配到部分最优的路径上，冲突系数大的分配的流量少，冲突系数小的分配的流量多，并更新目标流在网络的路径，同时更新冲突矩阵；步骤6：重复步骤1至步骤5的方法对网络中所有需要优化的业务流依次进行优化；所述基于度的冲突矩阵可以应用于任何拓扑结构的网络，它通过下式计算：其中si表示业务流的源节点；di表示业务流的目的节点；表示目标流基于度的冲突矩阵；cij是路由节点i指向j号相邻节点的路径的链路冲突系数；矩阵中的列向υ为网络中路由节点的总数，横向ω为网络中路由节点度的值；表示一条业务流基于度的邻接矩阵，其建立方法为：对片上网络的每个节点以及每个节点与相邻节点的方向编号，矩阵行数等于节点数目，列数为片上网络中路由节点的度，矩阵中的每个元素为当前节点到下一节点的节点拆分比例；i＝1,2,3…k，k表示网络中业务流的总数；+是表示这些矩阵相加；度表示网络中所有单个节点相邻节点的数目的最大值，在三维片上网络中，度的值最小为1，度的理论最大值无上限；cυω表示业务流的第υ个节点在w方向的节点拆分比例；式中两个矩阵的^运算根据下式形式计算：其中两个数之间的^运算根据下式计算：式中基于度的邻接矩阵通过下式计算：其中pij为该业务流在路由节点i对该节点j号相邻节点的拆分比例，pυω表示子业务流的第υ个节点在w方向的节点拆分比例，任意一个路由节点的相邻节号的编号方式如下：每个路由节点的相邻节点从1开始依次编号，直到该路由节点所有的相邻节点编号完成，再对下一个的路由节点的相邻节点从1开始依次编号，如此往复，遍历整个网络的所有路由节点；当该业务流在路由节点i有多个方向可供选择时，pij为该业务流到达路由节点i的所有拆分比例之和pAi乘以这条链路的拆分比例pi_j：一个路由节点i的一条链路j的拆分比例pi_j是指一条业务流在这个节点的该链路上的流量与这条业务流从这个节点流出的总流量的比值；一条业务流到达一个路由节点i的所有拆分比例之和pAi是指这条业务流流入这个节点的所有的拆分比例的和，并规定在源节点这个值是1，Pij＝PAi×Pi_j；当该业务流在路由节点i只有一个方向可供选择时，pij等于该业务流到达路由节点i的所有拆分比例之和pAi，Pij＝PAi；当路由节点i的j号相邻节点不存在时，或该业务流没有经过节点i时，pij值为0。